Âge et origine de la ride Tore-Madère

• Auteur / Autrice : Renaud Merle
• Direction : Jacques Girardeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géologie. Géochimie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géochronologie

Géochimie isotopique

Atlantique (océan)

Volcanisme

Résumé

La ride Tore-Madère est un alignement de monts sous-marins de 1000×50 km orientée SSO-NNE, s'étendant du nord au sud depuis le massif de Tore, situé à 300 km à l'Ouest de Lisbonne, jusqu'à l'archipel de Madère. En raison de sa position le long de la première anomalie magnétique de l'océan Atlantique sur la marge Ibérique (anomalie J), la ride de Tore-Madère était considérée soit comme un marqueur majeur de l'initiation de l'accrétion de l'océan Atlantique soit comme la trace du point chaud de Madère. Aucune donnée pétrologique, géochronologique et isotopique sur l'ensemble de la ride ne permettait pas de corroborer ces deux hypothèses. Au cours de la campagne océanographique '' Tore-Madère '' en 2001, 40 dragages ont permis de collecter 1 tonne de roches magmatique sur 22 sites distincts. L'abondance des basaltes alcalins, des trachy-andésites et des trachytes dragués témoigne de l'importance du magmatisme alcalin dans l'édification de la ride Tore-Madère. Les données minéralogiques et pétrographiques sont en accord avec la nature alcaline des roches draguées. Les laves dont la perte au feu est inférieure à 5% sont modérément alcalines. Les basaltes de la partie sud de la ride Tore-Madère montrent des enrichissements en éléments les plus incompatibles et des anomalies positives en Nb caractéristiques des OIB (basaltes des îles intra-océaniques). Leurs spectres multi-élémentaires et de Terres Rares sont proches de ceux des basaltes de l'archipel de Madère et des basaltes HIMU de l'île de Sainte-Hélène. Les datations U-Pb faites sur sphène et zircon révèlent que le volcanisme est d'âge Crétacé supérieur (104,4-80,5 Ma) donc postérieur à l'âge de l'initiation de l'accrétion de la dorsale Atlantique sur la marge Ibérique (121-118 Ma). Les rapports isotopiques initiaux du plomb, du strontium et de l'Hf mesurés sur feldspath et zircon respectivement suggèrent que la source du volcanisme échantillonné est d'origine mantellique mais contaminée par le manteau lithosphérique continental de l'Ibérie. La présence de composantes héritées dans les zircons suggère la contribution d'un matériel issu de la croûte continentale dans la source des magmas. La persistance depuis 104 Ma d'un volcanisme alcalin dans l'Atlantique central-NE serait la manifestation en surface d'un point chaud qui émettrait des magmas de manière aléatoire dans le temps et l'espace. Au cours de leur remontée vers la surface, ces magmas seraient drainés par les discontinuités lithosphériques.

The Tore-Madeira Rise is an alignment of seamounts of 1000×50 km oriented SSW-NNE, extending from the Tore seamount, located at 300 km in the West of Lisbon, to the archipelago of Madeira. Because of its position along the first magnetic anomaly of the Atlantic Ocean (J anomaly), the Tore-Madeira Rise was considered either as a marker of the initiation of accretion of the Atlantic Ocean or a trace of the Madeira hot spot. No petrological, geochronological and isotope data was carried out on the whole rise to corroborate these two interpretations. During the ''Tore-Madeira Rise'' cruise in 2001, 40 dredging operations collected 1 ton of magmatic rocks from 22 distinct sites. The abundance of dredged alkaline basalts, trachy-andesites and trachytes substantiates the importance to alkaline magmatism in the edification of the Tore-Madeira Rise. Mineralogical and petrological data are in agreement with the alkaline nature of dredged rocks. The lavas with loss on ignition lower than 5% are moderately alkaline. Basalts of the southern part of the Tore-Madeira Rise show enrichments in the most incompatible elements and Nb positive anomalies which are typical of OIB (Oceanic Island Basalt). Their multi-elements and Rare Earths patterns are similar to the basalts of the Madeira archipelago and HIMU-type basalts of Saint-Helena Island. U-Pb dating on titanite and zircon reveal that this volcanism occurred during Cretaceous times (104. 4-80. 5 My), post-dating the beginning of Atlantic Ocean spreading on Iberia margin (121-118 My). Initial Pb and Sr isotopic ratios measured on feldspar, and Hf measured on zircon suggest that the sources of magmas are mantle-derived but contaminated by continental lithospheric mantle of Iberia. Inheritances in zircon imply contribution of continental crust-derived material in the magma sources. The most plausible explanation for alkaline magmatism since 104 My in the Central North Atlantic area is the presence of a long-lived thermal anomaly that produces magmas varying in space and time. These magmas seem to be drained by lithospheric discontinuities.