Nos objectifs à bord pendant la campagne
L'arc des Petites Antilles est une des rares régions au monde où on peut observer la subduction d’un socle cristallisé le long d'une dorsale lente.
Si l’on compare aux croûtes qui sont accrétées à des taux plus importants, les socles issus de dorsales lentes sont constitués d'une grande quantité de matériel ultramafique issu du manteau supérieur exhumé et serpentinisé.
Au cours de l'enfoncement du slab dans la zone de subduction, l'eau stockée dans les serpentinites est libérée à des profondeurs de 30-60 km, circule à travers un réseau canalisé constituant des systèmes de failles au niveau de la plaque chevauchante, puis émerge au fond de la mer formant des structures d'échappement de fluides telles que des volcans de boue par exemple.
Des profils de sismique réflexion, acquis pendant les campagnes Antithesis (2013-2016), montrent des séries de réflecteurs de forte amplitude dans le socle de l'océan Atlantique, pentés vers la dorsale médio-océanique, et qui s'étendent du toit du socle jusqu'à une profondeur d'environ 15 km dans le manteau supérieur. Ces séries de réflecteurs et l'absence de Moho, uniquement dans cette zone, suggèrent la présence, au sein de la croûte de l'Océan Atlantique, d'un patch de manteau supérieur exhumé et affecté de plans de fracture et de cisaillement profonds associés aux failles de détachement de la dorsale lente médio-Atlantique.
La campagne océanique "Manta-ray" est une expédition scientifique qui propose d'étudier l'influence de ce socle ultramafique sur la déformation tectonique, les conséquences en termes de circulation de fluides, et les liens avec les propriétés sismiques de la zone de subduction. Elle se déroulera en 2 parties que l’on nomme leg.
Les objectifs du premier leg
Il se focalisera sur l'étude de la plaque plongeante juste avant son entrée en subduction pour mieux comprendre sa lithologie, ses caractéristiques mécaniques, ainsi que sa teneur en fluides et leur nature.
Nous réaliserons pour cela des opérations de levés bathymétriques, de magnétisme, de sismique réflexion basse fréquence et des données 3D de sismique grand angle.- Nous chercherons notamment à identifier les preuves de l'existence du patch de manteau exhumé, et si cela se confirme en définir l'exacte extension.
- En parallèle, nous réaliserons l'échantillonnage des sédiments et des fluides par carottage. Enfin, nous caractériserons les variations de la teneur en fluides.
Les objectifs du deuxième leg
Celui-ci se déroulera sur le haut de la marge. Il a pour objectif de permettre une comparaison de la composition et de la vigueur des échappements fluides liés à la déshydratation de ce patch de manteau en comparaison à ceux liés à la déshydratation d'une croûte mafique plus au sud.
- Pour cela, nous procéderons à l'imagerie précise des structures d'échappements fluides dans ces zones.
