L'espace des contraintes construit par les fixistes des années

Il nous paraît utile de bien décrire le contexte des recherches de Xavier Le Pichon dans les années 1960. Il est dans un laboratoire versé dans l'étude des océans dans lequel deux courants de pensée s'affrontent : un courant mobiliste et un courant fixiste. "Mobilists were

either expansionnists, followers of Carey46_{, or drifters, followers of Alfred Wegener". (XLP,}

2001, p. 204). Heezen, du Lamont est alors mobiliste expansionniste. M. Ewing est fixiste : "he preferred to explain the tectonic activity of the rift by deep convection currents that did not reach the surface but were the cause of extension and volcanism, without wholesale movement of the crust" (Le Pichon, 2001, p. 204). M. Ewing envisage donc des courants de convexion profonds qui n'occasionnent pas de véritables mouvements de la croûte.

Dans les années 1960, alors qu'il est au Lamont, Xavier Le Pichon est aux prises avec un ensemble de données de "sismique réfraction". Ces données concernent la dorsale médio- atlantique (Le Pichon, 2001, p. 209) et elles sont considérées comme bizarres par les chercheurs du laboratoire (XLP, 88). Voici ce que dit Xavier Le Pichon de cette bizarrerie : "Parce que le problème était que sur les dorsales, la croûte ne s'épaississait pas. L'altitude augmentait vers le rift"... "Or il n'y avait pas d'anomalie gravimétrique. Donc ça voulait dire qu'il y avait une compensation" (XLP, 88, 92). Xavier Le Pichon construit le problème en référence à la notion d'équilibre isostatique. Comme la croûte a une densité inférieure à celle du manteau, l'équilibre isostatique des zones à relief est réalisé grâce à une racine crustale importante (c'est le cas sous les chaînes de montagnes : "Sous l'Himalaya, vous avez 70 km de croûte alors qu'il y a 35 ou 40 sous l'Inde", XLP, 92). Faut-il remettre en question l'interprétation des profils sismiques qui avance une remontée du Moho (le Moho est la limite croûte-manteau) ? Est-on devant un cas de violation du principe d'Archimède ? Xavier Le Pichon réfute ces deux hypothèses (XLP, 92 ; Le Pichon, 2001, p. 209) et il recourt à la

nécessité d'un manteau localement anormal : " C'est que la compensation, la masse

négative, relativement négative si vous voulez, est dans le manteau. Ce qui est vrai. On le sait maintenant. C'est parce que le manteau était chaud" (XLP, 92).

Si le manteau est proche, chaud et léger sous les dorsales, cela doit se traduire par un flux de chaleur anormalement élevé à cet endroit. Or, il est plutôt bas. Xavier Le Pichon dispose des mesures in situ et des estimations qu'il a faites de ce flux dans le cadre de mouvements de convection sous la dorsale et du modèle du sea floor spreading de Hess (XLP, 92). Et les premières sont très différentes des secondes : "Why then was the heat flow three times smaller than expected for sea floor spreading ?" (Le Pichon, 2001, p. 212). C'est ce qui le retient du côté du fixisme (Ibidem, 2001, p. 210) : "Dans ma thèse, je disais que je démontrais que les continents ne bougeaient pas. Et c'était parce que, du point de vue flux de chaleur en particulier, ça ne marchait pas du tout" (XLP, 92). Mais Xavier Le Pichon prend en compte d'autres données, qu'il met toujours en balance entre le cadre fixiste et le cadre mobiliste (XLP, 92) :

- les anomalies magnétiques : Xavier Le Pichon connaît les résultats d'enregistrements au Sud de l'Islande et sur la dorsale Juan de Fuca à l'Ouest de Vancouver (XLP, 238). Mais ces enregistrements sont alors pris avec précaution par les chercheurs : ils hésitent à reconnaître une dorsale à l'Ouest de Vancouver (XLP, 238) ; d'autre part, la symétrie des anomalies étudiées dans l'Atlantique, en terme de largeur des bandes et d'intensité, n'est pas probante : "This proved that the flank anomalies could not be displaced axial anomalies moved laterally

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Carey est un spécialiste australien de la géologie structurale. En "redressant" les ceintures orogéniques, il aboutit à une Terre où les océans auraient été rassemblés à la fin du Paléozoïque. Ils se seraient ensuite séparés (mais n'auraient pas dérivé), du fait de l'augmentation du rayon terrestre (Hallam, 1976, p. 82).

by the sea floor spreading. Our computations showed that the deepening of the sea floor was not sufficient to explain this difference" (Le Pichon, 2001, 209)

- les sédiments et leur distribution. Xavier Le Pichon, en collaboration avec les frères Ewing, met en évidence une variation latitudinale des sédiments océaniques et un contraste significatif entre la dorsale, sans sédiments et les plaines abyssales, revêtues d'une fine pellicule sédimentaire non déformée. "This was a phenomenon quite different from the regular thickening proportionnal to the âge of the sea floor, as predicted by Hess. We thought that these anomalies were not compatible whith the idea of steady sea floor spreading ;" (Le Pichon, 2001, p.210). Mais ce qui retient assurément Xavier Le Pichon du côté du fixisme, c'est l'absence de sédiments déformés dans les fosses océaniques, là où selon le modèle de Hess, la croûte océanique devrait s'enfoncer. "Why was the sediment fill in the trenches undisturbed ?" (Le Pichon, 2001, p. 212).

C'est donc par un ensemble de données empiriques (flux de chaleur, anomalies magnétiques, sédiments) que Xavier Le Pichon construit "dans sa thèse" l'impossibilité du sea floor

spreading de Hess autrement dit l'impossibilité d'un double tapis roulant océanique ;

parallèlement, il relègue en profondeur les courants de convection et construit la nécessité

d'un manteau supérieur rigide sur une grande épaisseur, qui dispose d'une petite marge

de manoeuvre verticale et horizontale, mais qui en aucun cas n'est engagé dans des déplacements horizontaux de grande envergure. Cela rejoint l'avis d'autres chercheurs opposés au mobilisme dont Harold Jeffreys (XLP, 152).

La figure 5.3 tente de représenter l'espace des contraintes des fixistes, avec les contraintes empiriques fortes et les nécessités sur le modèle qu'un chercheur comme Xavier Le Pichon semblait construire.

Reg istre ex p licatif : Directionnalisme anomalies magnétiques (Islande, J. de Fuca) Croûte amincie de la Relief de

la dorsale Flux de _chaleur bas Sédiments des fosses non déformés Nécessité d’un manteau anormal Impossibilité d’un « sea floor spreading » pas d’anomalie Contraintes empiriques Isostasie Nécessité de mouvements de convection profonds Nécessité d’un manteau supérieur rigide sur une grande épaisseur Nécessités

sur les modèles

Figure 5.3 : L'espace de contraintes des fixistes (années 1960)