L'extrusion d'une croûte continentale subduite explique la mise en place des ophiolites loin sur le continent



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Article dans NATURE Communications

Les fragments de lithosphère océanique (ophiolites) qui recouvrent les continents sont des éléments fréquents mais énigmatiques des ceintures montagneuses de la Terre. Un point intriguant est que ces fragments d’ophiolites sont souvent observés sur les continents a de très grandes distances de la nappe ophiolitique principale, tandis que la croûte continentale est subduite et exhumée sous la lithosphère océanique. Les chercheurs ont étudié la relation entre l'exhumation de la croûte continentale et la mise en place de ces ophiolites transportées sur de longues distances. En combinant des données géologiques avec des modèles géodynamiques (simulations numériques), ils ont découvert que cette position lointaine des ophiolites peut s’expliquer par l’exhumation de la croute continentale subduite. La croûte continentale enfouie dans un contexte en convergence commence à s'exhumer en raison de sa flottabilité naturelle. Cela entraîne alors le soulèvement, l'extension et finalement la rupture de la lithosphère océanique sus-jacente. Le morceau de lithosphère océanique qui s'est disloqué est ensuite transporté au sommet du continent. La nappe ophiolitique « voyage » alors beaucoup en fonction de la quantité d'exhumation (extrusion) de croûte continentale.



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Illustration : Résultats interprétés de simulations numériques montrant l'évolution depuis le soulèvement initial de la croûte continentale (a) jusqu'à la mise en place de la nappe ophiolitique (c) transportée loin sur le continent.



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Extrusion of subducted crust explains the emplacement of far-travelled ophiolites

Fragments of oceanic lithosphere (ophiolites) overlying continents are frequent but enigmatic elements in the mountain belts of Earth. Ophiolite fragments are often found on top of continents far from the main ophiolite nappe (far-travelled ophiolites), while the continental crust experiences burial and exhumation below the oceanic lithosphere. The researchers have investigated the relation between the exhumation of the continental crust and the emplacement of far-travelled ophiolites by combining geological datasets with geodynamic models (numerical simulations). They found that the buried continental crust in a convergent setting starts to exhume due to its natural buoyancy, which leads to uplift, extension, and finally breaking of the overlying oceanic lithosphere. The broken-off piece of oceanic lithosphere is then transported on top of the continent as dictated by the exhumation (extrusion) of the continental crust, and hence becomes a far-travelled ophiolite sheet.

 

Figure: Interpreted output of numerical simulations showing the evolution from the initial uplift of the continental crust (a) to the emplacement of the far-travelled ophiolite sheet (c).




Référence
Porkoláb, K., Duretz, T., Yamato, P. et al. Extrusion of subducted crust explains the emplacement of far-travelled ophiolites. Nat Commun 12, 1499 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-21866-1




Contact OSUR
Philippe Yamato (Université de Rennes 1, Géosciences Rennes) / @
Thibault Duretz (CNRS, Géosciences Rennes) / @
Alain-Hervé Le Gall (OSUR multiCOM) / @