5.2 Reconnaissance des signatures géochimiques
5.2.1 Caractérisation du manteau ambiant (AM : Ambiant Mantle)
En considérant dans un premier temps les teneurs en éléments traces, on peut dire que la grande majorité des échantillons du profil axial est significativement plus
enri-Figure 5.10 – Figure représentant les compositions isotopiques (Sr, Nd, Pb et Hf) de l’en-semble des échantillons sur laquelle on peut identifier 3 tendances (mélanges), attestant du fort degré d’hétérogénéité du manteau sous cette portion de dorsale.
chie que les N-MORB typiques rencontrés au niveau des dorsales qui sont caractéris-tiques du DMM. Ces laves ont des compositions de MORB intermédiaires à enrichis avec un rapport La/SmN = 1 avec des anomalies négatives en Eu et Sr classiques.
Le caractère enrichi de ces laves s’observe également dans les compositions en éléments majeurs (Figure 5.11) avec de fortes teneurs en K2O (moyenne de 0.27%) et de hauts rapports K2O/T iO2 (moyenne de 0.15%). Par comparaison avec le reste de l’EPR, les isotopes radiogéniques montrent également des compositions plus enrichies avec des va-leurs moyennes de 87Sr/86Sr nettement plus élevées (0.70287) ainsi que des valeurs de
143N d/144N det176Hf /177Hf beaucoup plus basses (0.51304 et 0.28309 respectivement), et des rapports isotopiques de Pb plus bas (18.165, 15.498, 37.549) pour des MORB du pacifique (0.70258, 0.51314, 0.28319, 18.42, 15.50, 37.89). Par définition, le manteau dé-crit par ces basaltes de l’EPR à cet endroit est donc un manteau plutôt de type enrichi.
Les échantillons représentatifs du Manteau Ambiant (AM) sont représentés dans l’en-semble des figures du chapitre en couleur violette.
Le profil transversal confirme que les basaltes du profil axial échantillonnent une si-gnature de manteau qui est bien représentative du manteau ambiant qui fond en continue sous la dorsale, puisque cette même signature est omniprésente le long de tout le profil.
Toutefois, il est intéressant de noter que très localement, la dorsale a également émis quelques N-MORB et E-MORB typiques (Figure 5.12). On pourrait penser que cette variabilité soit liée uniquement à des changements de contraintes au sein de la chambre magmatique (variations des conditions PT, du temps de résidence, mélange de nouveaux
Figure 5.11 – Variations des teneurs en Al2O3, CaO, MnO, Na2O, SiO2, TiO2 et FeO en fonction de MgO de l’ensemble des échantillons analysés, et identification de leur source mantellique d’après leur composition isotopique. En violet sont représentés les échantillons ca-ractéristiques du manteau ambiant (AM). En vert, les échantillons caca-ractéristiques du mélange entre les composants SMC (Secondary Mathematician Component) et AM, en bleu ceux carac-téristiques du mélange entre les compsants ULC (Unradiogenic Lead Component) et AM, et en rouge et noir les E-MORB et N-MORB respectivement, identifiés le long du profil transversal.
On remarquera que ce sont plutôt les différences de source et les processus de mélange, plus que la cristallisation fractionnée qui semble définir les tendances et la répartition des échantillons dans les diagrammes.
Figure 5.12 – Identification des spectres de terres rares de chacune des signatures mantel-liques (AM, SMC et ULC) révélées par les compositions isotopiques. On remarquera que les échantillons influencés par SMC n’ont pas un spectre qui discrimine cette signature.
Figure 5.13 – Identification des composants mantelliques détectés et des mélanges isoto-piques entre AM (Ambient Mantle), ULC (Unradiogenic Lead Component) et SMC (Secon-dary Mathematician Component). En violet sont représentés les échantillons caractéristiques du manteau ambiant (AM). En vert, les échantillons caractéristiques du mélange SMC + AM, en bleu ceux caractéristiques du mélange ULC + AM, et en rouge et noir les E-MORB et N-MORB respectivement, identifiés le long du profil transversal.
liquides plus primitifs avec du matériel plus fractionné etc.) à partir d’une seule et même source homogène. Or, ces échantillons ont clairement des compositions isotopiques très différentes (Figure 5.13) qui suggèrent plutôt que le manteau ambiant est lui aussi hété-rogène. D’ailleurs si l’on en regarde que les échantillons ayant les spectres de TR plats et proches en terme d’abondances, on remarque que leurs rapports isotopiques varient le long d’une tendance plus générale (particulièrement bien visible dans le diagramme
207P b/204P bvs206P b/204P b) qui indique que le manteau ambiant est déjà lui même défini par différents degrés de mélange entre plusieurs sources. Cependant, pour des raisons pratiques de modélisation, afin de pouvoir considérer le manteau ambiant comme un pôle de mélange que nous appellerons par la suite AM pour Ambiant Mantle, nous avons fixé sa composition en élément trace et ses rapports isotopiques en prenant la moyenne de tous les échantillons appartenant au trend de mélange. Géométriquement, cette composition se situe à l’intersection des trois courbes de mélanges dans les dia-grammes isotopiques.
En regardant les compositions isotopiques dans les basaltes du segment plus au nord ainsi que ceux situés à peine plus au sud de la zone de fracture d’Orozco (Figure 5.7), on remarque que celles-ci reflètent une signature différente de celle des échantillons entre 15˚37’ - 16˚N. Elles sont moins radiogéniques en Sr et Pb et plus radiogénique en Nd que pour celles des basaltes analysés au cours de cette étude qui décrivent alors un manteau plus enrichi, dont la signature n’est détectable que sur cette portion d’EPR, là ou le segment est bombé en raison de l’influence du point chaud des Mathématiciens.
Par conséquent, on peut supposer que le manteau appauvri local sous ce segment est contaminé par un matériel enrichi et définit le manteau ambiant hybride sollicité par la fusion sous la dorsale.