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| - Les bassins, avec la sismique expérimentale |
| - La croûte, avec les anomalies gravimétriques |
| - Le manteau, avec la tomographie sismologique |
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LE
RIFT EN PROFONDEUR
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| Plusieurs techniques permettent de rechercher une information indirecte sur ce qui se passe en profondeur sous le rift: indirecte car il est pratiquement impossible de recueillir des échantillons géologiques à des milliers de mètres de profondeur, sauf très localement, à l'occasion de rares forages. Nous évoquons ici quelques méthodes employées dans le cas du rift Baïkal. Mais attention! Pour chaque profondeur d'investigation (bassin, croûte, manteau), si nous choisissons de montrer une méthode, probablement la plus utile dans chaque cas, il faut cependant considérer que les autres approches sont également utilisées, chaque fois que cela est possible, ainsi que d'autres types de données non mentionnées ici, par souci de concision. |
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En pratiquant des tirs (souvent de l'air comprimé) avec un navire, il est possible d'émettre des ondes acoustiques qui se propagent dans les roches et se réfléchissent (ou se réfractent) sur les objets géologiques: C'est cette méthode d'imagerie qui est utilisée dans la prospection pétrolière. Elle a été employée également dans le lac Baïkal. On a pu ainsi déterminer l'épaisseur des sédiments dans les bassins : elle atteint plus de 8 km dans le lac central! |
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Une
coupe schématique à travers
le lac permet aussi de montrer l'asymétrie prononcée des bassins:
ce basculement, général dans les rifts, signifie ici que la grande faille
à l'ouest du lac est la plus active et guide l'ouverture du rift.
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| - LA CROÛTE, AVEC LES ANOMALIES GRAVIMÉTRIQUES | |
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On peut aussi mesurer les
anomalies du champ de pesanteur : ceci permet de repérer les zones moins
denses (en bleu) ou plus denses (en rouge) par rapport à un modèle de référence,
et ainsi de tester des modèles de bassins, de croûte, de manteau, etc...
. Ici, l'effet des sédiments, plus légers, est par exemple bien visible
sous le lac sud, à une échelle très locale. Pour aller en profondeur, regardons
maintenant les anomalies qui ont une certaine taille (plusieurs dizaines
de kilomètres) sur la carte
: en effet, plus un corps de densité anormale est profond, plus son influence
en surface s'étale. On peut alors, à cette échelle, imaginer que la croûte
a une densité à peu près constante. Si on suppose que la croûte est plus
épaisse, alors, par rapport au modèle de départ, l'anomalie sera bleue (la
croûte est en effet moins dense que le manteau, donc la colonne de matière
est moins dense qu'ailleurs). Au contraire, si la croûte est moins épaisse,
alors le manteau, plus dense, est plus près de la surface, et l'anomalie
sera rouge. On voit alors que la croûte est nettement plus épaisse au sud
du rift, vers la Mongolie, et qu'elle l'est relativement moins sous le craton
Sibérien. Dans la région au nord du rift, on voit aussi que la croûte pourrait
s'amincir un peu au nord, alors qu'autour du lac, elle a tendance à s'épaissir. Haut de page |
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Enfin, on peut aussi utiliser ces anomalies pour proposer des modèles dynamiques
en profondeur: en effet, nous avons vu aux Chapitres "Qu'est-ce
qu'un rift?" et "L'histoire
géologique" que la lithosphère continentale avait une certaine rigidité,
ce qui signifie que par endroit, la croûte peut être latéralement "soutenue",
provoquant une anomalie gravimétrique négative (sous-compensation), ou au
contraire, qu'elle peut se défléchir, provoquant une anomalie gravimétrique
positive. Sur 5 coupes à travers
le lac, nous avons modélisé ces "flexions" en extension en considérant
une croûte élastique dans sa partie supérieure, et visqueuse dans sa partie
inférieure, et avons reproduit la forme de la limite croûte-manteau (le
Moho): dans tous les cas, la croûte sous le rift Baïkal reste épaisse: nous
sommes encore loin de la séparation des deux masses continentales. Haut de page |
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| - LE MANTEAU, AVEC LA TOMOGRAPHIE SISMOLOGIQUE | |
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Enfin, une méthode largement employée aujourd'hui est la tomographie sismologique par les temps d'arrivée des séismes, qui consiste à étudier la distribution dans l'espace des anomalies de vitesse des ondes générées par les séismes. Une étude de ce type sous le rift Baïkal montre que de 200 km à 600 km de profondeur, le manteau terrestre n'est pas particulièrement lent (donc chaud, en rouge sur les figures) sous l'axe du rift: la remontée de l'asthénosphère, souvent abusivement amplifiée sous les rifts continentaux, est donc faible sous le rift Baïkal, qu'on peut qualifier de rift "froid". Par contre, la forte anomalie lente (rouge) sous la Mongolie centrale, bien visible, et le fait que les épanchements volcaniques sont en effet localisés en Mongolie (au sud) et aussi un peu à l'est du rift, indique une activité du manteau asthénosphérique plus forte dans ces zones.
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Copyright Geosciences Azur...
Mise à jour le 3-04-2001
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