Répondre aux questions suivantes qui permettront d'expliquer quelle est l'origine des ophiolites.
Qu'est-ce qu'une ophiolite ?
Une ophiolite est un ensemble appartenant à une lithosphère océanique « fossile ». Elle se retrouve en domaine continental suite à la fermeture d'un océan et la formation d'une chaîne de montagnes.
Quelles roches composent les ophiolites ?
Les ophiolites sont composées de roches de la lithosphère océanique (basalte, gabbro et péridotite) qui sont plus ou moins métamorphisées (= qui ont subi des modifications minéralogiques plus ou moins intenses).
Qu'est-ce que le métamorphisme ?
Le métamorphisme est un changement de la composition minéralogique d'une roche dû à des changements de pression et de température. Les minéraux composant la roche réagissent entre eux pour former de nouveaux minéraux.
Quel enchaînement de faciès métamorphiques s'observe sur les gabbros le long de la lithosphère océanique, de la dorsale jusqu'à sa subduction ?
L'accrétion au niveau des dorsales forme du gabbro par refroidissement lent du magma en profondeur. Celui-ci se refroidit et s'hydrate progressivement à basse pression et donne un métagabbro à amphibole. La roche se refroidit et s'hydrate davantage, toujours à basse pression, formant un métagabbro à faciès schiste vert. La roche a subi un métamorphisme hydrothermal.
La lithosphère océanique rentre en subduction, la température et la pression montent, la roche se déshydrate et devient un métagabbro à faciès schiste bleu. La température et la pression augmentent davantage, la roche continue de se déshydrater et devient un métagabbro à faciès éclogite. La roche a subi un métamorphisme de haute pression et haute température.
Qu'indique la présence de roche ayant un faciès éclogite dans les ophiolites des chaînes de montagnes ?
La présence de roches ayant un faciès éclogite au sein des ophiolites des chaînes de montagnes montre que ces portions de lithosphère océanique sont entrées en subduction jusqu'à une grande profondeur, avant de remonter par un processus d'obduction.
Au sein de certaines chaînes de montagnes se trouvent des portions de lithosphère océaniques « fossiles » appelées « ophiolites ». La compréhension de l'origine de ces structures permet de comprendre les processus de formation des chaînes de montagnes.
Les ophiolites sont composées de roches typiques de la lithosphère océanique, et sont plus ou moins métamorphisées : péridotite/serpentinite, (méta)gabbro et (méta)basalte. Le faciès métamorphique de ces roches permet de déterminer les conditions de pressions et de températures successives qu'elles ont subies au cours de leur histoire, depuis leur formation au niveau d'une dorsale océanique. Ainsi, on peut déterminer que les ophiolites ont subi les évènements suivants :
- hydratation et refroidissement à basse pression de gabbro (plagioclase + pyroxène), donnant des métagabbros à amphibole (plagioclase + amphibole + pyroxène résiduel), puis des métagabbros à faciès schiste vert (plagioclase + chlorite + actinote + pyroxène résiduel). C'est un métamorphisme hydrothermal qui témoigne d'une lithosphère océanique vieillissante ;
- déshydratation et augmentation de la pression et de la température, donnant des métagabbros à faciès schiste bleu (plagioclase + glaucophane + pyroxène résiduel), puis des métagabbros à faciès éclogite (glaucophane + jadéite + grenat). C'est un métamorphisme de haute pression et haute température qui témoigne de la subduction de la lithosphère.
La présence de ces roches dans les ophiolites montre que celles-ci proviennent de lithosphère océanique entrée en subduction puis ayant subi une obduction durant la collision des lithosphères continentales. Ce processus explique que l'on puisse désormais observer ces structures au sein de chaînes de montagnes, et témoigne de la fermeture d'un océan durant le processus d'orogenèse.