{"id":8221,"date":"2022-06-21T16:30:06","date_gmt":"2022-06-21T14:30:06","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=8221"},"modified":"2022-06-22T10:07:08","modified_gmt":"2022-06-22T08:07:08","slug":"deux-fois-plus-deau-dans-les-magmas-des-zones-de-subduction-les-secrets-des-roches-plutonique-de-kohistan-pakistan-et-des-alpes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2022\/06\/deux-fois-plus-deau-dans-les-magmas-des-zones-de-subduction-les-secrets-des-roches-plutonique-de-kohistan-pakistan-et-des-alpes\/","title":{"rendered":"Deux fois plus d\u2019eau dans les magmas des zones de subduction\u00a0: les secrets des roches plutonique de Kohistan (Pakistan) \u2013 et des Alpes\u00a0?"},"content":{"rendered":"\n
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Othmar M\u00fcntener, Institut des sciences de la Terre<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Des scientifiques du MIT et Woods Hole Oceanographic Institution ont publi\u00e9 un article<\/a> dans la revue Nature Geosciences<\/em>, dans lequel il est d\u00e9montr\u00e9 que les magmas de profondeur situ\u00e9s dans les zones de subduction contiennent jusqu\u2019\u00e0 deux fois plus d\u2019eau que ce qui avait \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 jusqu\u2019ici. Cette d\u00e9couverte a pu \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019analyse d\u2019\u00e9chantillons de roches plutoniques r\u00e9colt\u00e9s par Othmar M\u00fcntener<\/a> (Professeur ordinaire \u00e0 l\u2019Institut de des sciences de la Terre) et son \u00e9quipe.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

Pourquoi s\u2019int\u00e9resser \u00e0 la teneur en eau des magmas ?<\/h3>\n\n\n\n

Les magmas ayant la plus haute teneur en eau se trouvent dans les zones de subduction, o\u00f9 l\u2019eau oc\u00e9anique peut \u00eatre entra\u00een\u00e9e dans les profondeurs du manteau et se m\u00e9langer au fluide magmatique. Dans ces r\u00e9gions, on observe des \u00e9ruptions volcaniques violentes, car plus le magma est hydrat\u00e9 plus les \u00e9ruptions sont explosives. L\u2019eau contenue dans ces magmas pourrait \u00e9galement \u00eatre \u00e0 l\u2019origine de divers gisements m\u00e9tallif\u00e8res (cuivre, l\u2019or ou argent) enrichissant les \u00e9l\u00e9ments initialement en solution dans les fluides magmatiques. <\/p>\n\n\n\n

La teneur en eau des magmas a \u00e9t\u00e9 estim\u00e9e jusqu\u2019ici \u00e0 environ 4% du poids total. Ce pourcentage semble trop faible pour expliquer ces ph\u00e9nom\u00e8nes de mani\u00e8re convaincante, et plusieurs mod\u00e8les d\u00e9crivant la formation de la cro\u00fbte terrestre laissent penser que l\u2019eau devrait y \u00eatre plus abondante. Urann et ses coll\u00e8gues ont \u00e9mis l\u2019hypoth\u00e8se que les roches volcaniques \u00e9tudi\u00e9es jusqu\u2019ici pour estimer la teneur en eau des magmas sont trop d\u00e9hydrat\u00e9es (notamment lors de la phase d\u2019\u00e9ruption), pour que l\u2019on puisse pour reconstituer de mani\u00e8re fiable la composition du magma dans lequel elles se sont form\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Les roches plutoniques : \u00e9l\u00e9ments cl\u00e9s de la d\u00e9couverte<\/h3>\n\n\n\n

L\u2019objectif de cette recherche a donc \u00e9t\u00e9 de travailler sur des roches peu d\u00e9natur\u00e9es et n\u2019ayant pas subi de ph\u00e9nom\u00e8ne \u00e9ruptif. Othmar M\u00fcntener et son \u00e9quipe s\u2019\u00e9taient d\u00e9j\u00e0 int\u00e9ress\u00e9s \u00e0 de telles roches et avaient men\u00e9 une exp\u00e9dition en 2007 dans la r\u00e9gion du Kohistan (Pakistan) afin d\u2019en observer. Ce site remarquable renferme des roches ayant \u00e9t\u00e9 form\u00e9es en profondeur par cristallisation lente, et qui sont remont\u00e9es \u00e0 la surface lors de la surrection de l\u2019Himalaya (roches dites plutoniques<\/em>). Les min\u00e9raux qu\u2019elles contiennent et leur composante hydrique repr\u00e9sentent des t\u00e9moins fid\u00e8les de la composition du magma profond dans lequel elles ont \u00e9t\u00e9 form\u00e9es. Les sites du Pakistan \u00e9tant devenus difficilement accessibles aux chercheurs europ\u00e9ens ou am\u00e9ricains, ce sont les \u00e9chantillons r\u00e9colt\u00e9s lors de l\u2019exp\u00e9dition de 2007 qui ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9s dans cette \u00e9tude. Les principaux auteurs de l\u2019article de Nature Geosciences<\/em> rel\u00e8vent l\u2019incroyable fra\u00eecheur de ces roches qui ne montrent aucun signe de perturbation \u00e9vident dans les cristaux qu\u2019elles renferment.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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Roches plutoniques utilis\u00e9es dans l\u2019\u00e9tude d\u2019Urann et al. : grenats (en rouge) et clinopyrox\u00e8ne et amphibole (en noir)  (photo : O. M\u00fcntener)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

R\u00e9sultats et perspectives<\/h3>\n\n\n\n

L\u2019analyse des \u00e9chantillons de roches plutoniques a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e par sonde ionique et leur teneur en eau mesur\u00e9e indirectement apr\u00e8s l\u2019\u00e9tablissement de divers standards. Les r\u00e9sultats obtenus indiquent que les magmas dans lesquels ces roches ont \u00e9t\u00e9 form\u00e9es renferment une teneur en eau deux fois sup\u00e9rieure \u00e0 celle estim\u00e9e jusqu\u2019ici, soit 10 \u00e0 12% du poids total. Ces r\u00e9sultats ouvrent de nouvelles perspectives pour l\u2019interpr\u00e9tation de la formation et de la composition de la cro\u00fbte terrestre<\/em>. On peut imaginer par exemple, la pr\u00e9sence de minerais dans des zones plus profondes que celles identifi\u00e9es actuellement. De m\u00eame certaines observations de roches magmatiques dans les Alpes peuvent \u00eatre expliqu\u00e9es par la pr\u00e9sence de roches ayant une teneur en eau \u00e9lev\u00e9e (voir encadr\u00e9).<\/p>\n\n\n\n

Les roches plutoniques r\u00e9colt\u00e9es par O. M\u00fcntener font actuellement l\u2019objet de deux autres projets de recherche.<\/p>\n\n\n\n

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Dans un article publi\u00e9 en f\u00e9vrier 2021, Othmar M\u00fcntener et ses coll\u00e8gues avaient d\u00e9j\u00e0 \u00e9mis l\u2019hypoth\u00e8se qu\u2019il devait exister des magmas superhydriques dans les zones de subduction Alpine. Des observations r\u00e9alis\u00e9es sur des roches magmatiques des Alpes (notamment dans la r\u00e9gion de Adamello, Italie) indiquent la pr\u00e9dominance de roches plutoniques sur les roches volcaniques et donc une activit\u00e9 volcanique r\u00e9duite au moment de la collision des plaques Adriatique et Eurasie. O. M\u00fcntener explique ce volcanisme limit\u00e9 dans la chaine Alpine par un taux de convergence faible entravant la convection dans le coin du manteau. Par cons\u00e9quence, la lib\u00e9ration puls\u00e9e des fluides dans la plaque subductant a contr\u00f4l\u00e9 la formation des magmas superhydriques.  La d\u00e9couverte d\u2019une teneur en eau des magmas des zones de subduction nettement sup\u00e9rieure \u00e0 celle estim\u00e9e jusqu\u2019ici, vient conforter cette hypoth\u00e8se.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9f\u00e9rence : <\/strong>O. M\u00fcntener, P. Ulmer, J. Blundy : Superhydrous Arc Magmas in the Alpine Context, Elements<\/em>, Vol 17 – number 1, f\u00e9vrier 2021 [abstract]<\/a><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

R\u00e9f\u00e9rence bibliographique<\/h2>\n\n\n\n