Dorsale rapide et lente

[invite13998573]

Bonjour tout le monde.
Je cherche à comprendre pourquoi le basalte issu des dorsales rapides est plus riche en éléments incompatibles que celui issu des dorsales lentes ?
Est-ce le taux de fusion qui diffère ?
Est-ce la cristallisation fractionnée qui à lieu dans la cambre magmatique de dorsales rapides qui explique ce résultat ?
Je trouve des informations qui me semblent pas claires voire contradictoires.

Merci beaucoup de votre aide

Thity
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[Tawahi-Kiwi]

Bonjour et bienvenue sur les forums Futura-Sciences,

Est-ce le taux de fusion qui diffère ?

Oui, une dorsale lente atteint peniblement 10% de fusion partielle; une dorsale rapide peut monter a 25%
Du coup, le magma parental produit par une dorsale lente est plus riche en incompatble que le magma parental d'une dorsale rapide *dans exactement les memes conditions*

Est-ce la cristallisation fractionnée qui à lieu dans la cambre magmatique de dorsales rapides qui explique ce résultat ?

Oui. Une dorsale lente produit peu de magma qui se fige dans une croute oceanique peu epaisse ou la differentiation n'est pas tres poussee.
Une dorsale rapide a une croute oceanique beaucoup plus epaisse, permettant a des chambres magmatiques de se superposer, permettant une differentiation plus importante et au final, un magma evolue plus enrichi en incompatibles que les magmas de dorsales lentes.

Je trouve des informations qui me semblent pas claires voire contradictoires.

MAIS (et c'est la que j'ai mis les '*' au dessus), il y a des variations plus importantes que le type de dorsale qui interviennent. Par exemple:
- L'homogeneite des magmas emis dans les dorsales rapides; les chambres magmatiques de dorsales sont normalements assez etroites et petites (sills, limite laccolithe) mais elles peuvent etre suffisamment interconnectees que la differentiation est remises a zero trop regulierement, du coup, pas d'enrichissement aussi prononce en incompatibles.
- Le type de source. Le manteau appauvri donne la plupart des MORB (Mid-Ocean Ridge Basalt) qui sont au final, peu enrichis compares a d'autres basaltes trouves sur Terre. On les appelles les N-MORB (N pour normal). Mais certaines zones de dorsales ont une autre source, plus profonde issue du manteau enrichi, les E-MORB (E pour enrichi) qui ont des teneurs 10 a 100x plus elevee en incompatible qu'un N-MORB.
- La dorsale elle-meme: il y a des differentes regionales entre les magmas MORB produit par le manteau du Pacifique, de l'Atlantique, de l'ocean Indien et ailleurs.
etc.

Tout ca l'un dans l'autre permet de camoufler assez facilement cette relation entre dorsale lente/rapide et la teneur en incompatibles dans un basalte de surface.

T-K

[Tawahi-Kiwi]

Ce papier recent (sur les isotopes du fer mais le principe est le meme, montrant la variabilite des MORB est les processus petrologiques a l'oeuvre) mentionne les trois facteurs principaux: fusion partielle, cristallisation fractionee et source mantellique.

Richter et al., 2021

Two-thirds of the Earth is covered by mid-ocean ridge basalts, which form along a network of divergent plate margins. Basalts along these margins display a chemical diversity, which is consequent to a complex interplay of partial mantle melting in the upper mantle and magmatic differentiation processes in lower crustal levels. Igneous differentiation (crystal fractionation, partial melting) and source heterogeneity, in general, are key drivers creating variable chemistry in mid-ocean ridge basalts. This variability is reflected in iron isotope systematics (expressed as δ57Fe), showing a total range of 0.2 ‰ from δ57Fe =  + 0.05 to + 0.25 ‰. Respective contributions of source heterogeneity and magma differentiation leading to this diversity, however, remain elusive. This study investigates the iron isotope systematics in basalts from the ultraslow spreading Gakkel Ridge in the Arctic Ocean and compares them to existing data from the fast spreading East Pacific Rise ridge. Results indicate that Gakkel lavas are driven to heavier iron isotope compositions through partial melting processes, whereas effects of igneous differentiation are minor. This is in stark contrast to fast spreading ridges showing reversed effects of near negligible partial melting effects followed by large isotope fractionation along the liquid line of descent. Gakkel lavas further reveal mantle heterogeneity that is superimposed on the igneous differentiation effects, showing that upper mantle Fe isotope heterogeneity can be transmitted into erupting basalts in the absence of homogenisation processes in sub-oceanic magma chambers.

En gros, si tu ne comprends pas l'anglais:
Ride de Gakkel (Ocean Arctique): Ultralente
Ride du Pacifique Est: Rapide
Ride lente: la fusion partielle controle les proprietes geochimiques du MORB, la differentiation a peu d'effet, l'heterogeneite mantellique locale peut etre mise en evidence
Ride rapide: la fusion partielle a peu d'effet alors que la differentiation par cristallisation fractionee joue un role plus important sur le MORB atteignant la surface. L'heterogeneite mantellique locale est plus difficilement visible du a l'homogeneisation dans les chambres magmatiques sub-oceaniques.

T-K

[invite13998573]

Juste un grand merci, les choses s'éclaircissent grâce à vous !!!

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