Les processus pétrologiques profonds, qui précèdent ou accompagnent la décompression du manteau sous les dorsales océaniques, tendent à être oblitérés par la fusion partielle. Les régions de dorsales à vitesse d'expansion très lente et/ou anormalement froides exposent des domaines mantelliques qui ont subi un degré de fusion extrêmement faible et donc permettent d'accéder à ces processus. La zone de fracture de Andrew Bain, située à la limite des plaques Africaine et Antarctique, en est un exemple remarquable. Son massif d'intersection avec la dorsale sud-ouest indienne a été exploré au cours de l'expédition océanographique italo-russe S23-AB06. Les échantillons qui ont été prélevés sont principalement des péridotites mantelliques à spinelle ± plagioclase, contenant des plages et des veinules enrichies en pyroxènes ± plagioclase, et montrant des textures de réquilibrages minéralogiques. Les concentrations en éléments majeurs et en traces des pyroxènes, mesurés in situ par EMPA et LA-ICP-MS, montrent une grande variabilité de compositions, identique à toutes les échelles, du massif à la lame mince. La modélisation des compositions des pyroxènes des péridotites indique (1) une cristallisation à partir de liquides de fusion de lithologies enrichies en éléments incompatibles, générés dans un large intervalle de pression débutant dans le faciès à grenat, (2) un rééquilibrage progressif à des conditions de P-T décroissantes, par interaction péridotite - liquide et diffusion à l'état solide. Le modèle est celui d'une refertilisation d'un manteau lithosphérique épais, similaire à celui qui caractérise les domaines de transition continent-océan. / Andrew Bain Fracture Zone represents one of the largest transform faults in the ridge system. Located on the South West Indian Ridge, it constitutes part of the plate margin between Africa and Antarctica. In this area, the lithosphere is thick and mainly constituted by ultramafic rocks; the system is characterized by a negative thermal anomaly. During the Italian-Russian expedition S23-AB06, the seafloor in the Southern Ridge Transform Intersection has been sampled and almost only ultramafic material has been recovered. The sampled spinel and plagioclase peridotites show hybrid textures and are characterized by deep spinel-field impregnation assemblages and by plagioclase-field equilibrated patches and mineral trails marked by crystallization of newly formed plagioclase-field equilibrated trails and formation of plagioclase coronas around pristine spinel. Major and trace element data composition have been collected. Both spinel- and plagioclase-peridotite pyroxenes and spinels follow a main melting trend accompanied by a progressive re-equilibration to lower P/T facies. Thin section-scale variability matches inter-site compositional variability. Progressive re-equilibration to lower P/T conditions can be accounted for by the presence of percolating melts and solid diffusion. Major and trace element shows that percolating melts are generated over a wide pressure range and modeling suggests melting started in garnet stability field but stopped early due to the lithospheric cooling. Thus, this mantle seems to be a thermically “normal” mantle cooled down from above by the anomalous thickness of the old lithosphere, similar to those characterizing continent-ocean transition.

Les éléments du groupe du platine (EGP) peuvent s’avérer très utiles pour aborder certains processus pétrogénétiques et géochimiques ayant affecté le manteau terrestre. Les péridotites mantelliques et certaines roches intrusives provenant de la section mantellique du Massif North Arm Mountain (MNAM) (Complexe Ophiolitique de Bay of Islands, Terre-Neuve) ainsi que de la Faille Transformante Garrett (FTG) ont fait l’objet d’une détermination des teneurs en Ir, Ru, Rh, Pt et Pd par spectrométrie de masse à émission de plasma. Ces données sur les teneurs en EGP ont été obtenues grâce à une méthode d’extraction et de dosage récemment mise au point.... / Québec Université Laval, Bibliothèque 2019

Le rift nord islandais peut être considéré comme l'équivalent émergé de la dorsale de Kolbeinsey. Il est cependant décalé de 120km vers l'est par rapport à celle-ci. La Zone de Fracture de Tjörnes, une zone transformante dextre, absorbe ce décalage. L'analyse des grandes structures ainsi que l'inversion de données de failles à stries ont permis de caractériser la géométrie et le fonctionnement de la faille d'Húsavík-Flatey (FHF), l'une des structures majeures de la Zone de Fracture de Tjörnes. L'inversion de mécanismes au foyer, fournis par l'Office Météorologique Islandais, a permis de compléter l'étude, pour la période actuelle. L'obliquité de la FHF, de direction WNW-ESE, par rapport à la divergence des plaques de direction E-W induit depuis la fin du Tertiaire une transtension dextre de direction ENE-WSW le long de la FHF. Ce mouvement transtensif se partitionne localement en une extension de direction NE-SW, sub-perpendiculaire à la FHF, et une extension de direction NW-SE, sub-parallèle à la FHF. Ces trois régimes ne correspondent pas à une succession bien définie d'épisodes régionaux mais à des variations locales et temporelles du mouvement transformant. A proximité de la jonction de la FHF avec la dorsale de Kolbeinsey, les failles dextres qui accommodent principalement le mouvement décrochant sont majoritairement remplacées par des failles normales à composante dextre. A l'autre extrémité de la FHF, au niveau de sa jonction avec le rift nord islandais, la faille est divisée en deux branches parallèles. L'une d'elles se connecte directement au rift nord islandais en définissant un point triple tandis que l'autre branche évolue progressivement d'une faille transformante de direction WNW-ESE jusqu'à une faille normale de direction N-S parallèle au rift. Ces différences structurales s'expliqueraient par la propagation vers le nord du rift nord islandais ainsi que par l'influence de structures préexistantes, telles que des volcans, lors du développement de ces deux failles. De plus, le fonctionnement du rift nord islandais à proximité de la FHF paraît fortement influencé par celui de cette dernière. Enfin, l'activité séismique liée à l'actuel déblocage de la partie de la FHF bloquée depuis la dernière crise éruptive du rift nord islandais s'intégrerait dans le modèle de fonctionnement en transtension dextre de cette faille. Le décalage du rift nord islandais et de la dorsale de Kolbeinsey résulte d'un saut vers l'est de la zone d'accrétion nord islandaise. La dérive vers l'ouest de la dorsale médio-Atlantique par rapport au point chaud islandais serait à l'origine de tels sauts. A partir de datations 40Ar/39Ar de dykes échantillonnés le long d'un profil parallèle à la direction de divergence des plaques, l'initiation de l'actuel rift nord islandais a été datée à 8-8.5 Ma. Elle eut lieu dans des roches qui n'avaient alors que 1 Ma. Le paléo-rift, dont l'axe a été localisé le long du fjord de Skagafjördur, c'est-à-dire 60 km à l'est de l'emplacement généralement admis, et le rift actuel ont fonctionné simultanément et de façon asymétrique, l'accrétion étant plus importante sur leurs flancs extérieurs, jusqu'à 3 Ma. L'absence supposée de dérive du rift nord islandais par rapport au point chaud implique une très forte asymétrie d'accrétion de la plaque Nord Amérique par rapport à la plaque Eurasie. Si l'activité du point chaud venait à diminuer, le rift nord islandais pourrait être libéré et dériver vers l'ouest jusqu'à ce qu'un nouveau pulse mantellique provoque un saut de rift vers l'est et ramène la zone d'accrétion à l'aplomb du point chaud. Les déformations observées dans le Nord de l'Islande s'expliquent par la réorganisation tectonique liée au dernier saut de rift. Le mécanisme d'abandon du paléo-rift de Skagafjördur est interprété comme un retrait symétrique et synchrone vers la ride de Kolbeinsey et vers la zone volcanique du centre de l'Islande, cette dernière constituant probablement une zone de relais entre les rifts nord et sud islandais. Le poids des laves émises depuis 3 Ma par la zone volcanique du centre de l'Islande a provoqué une flexuration des laves issues du paléo-rift vers le centre de l'Islande de la même manière qu'elles ont été flexurées par et en direction de celles émises par le rift nord islandais. Cette profonde réorganisation structurale expliquerait l'absence d'une synforme le long de la partie méridionale du paléo-rift de Skagafjördur alors qu'une telle synforme, caractéristique d'un rift en Islande, est présente le long de sa partie septentrionale. La synforme initialement considérée comme localisant l'axe du paléo-rift dans le Nord de l'Islande ne serait alors que l'axe d'une zone de flexure due à l'épanchement des laves plio-pléistocènes. Malgré la faible quantité de données radiochronologiques disponibles pour la partie sud de l'Islande, le modèle d'évolution tectonique proposé pour le Nord de l'Islande a été intégré dans un schéma d'évolution de l'ensemble de l'île. En accommodant les différences d'évolution entre les parties nord et sud de l'île, telles que le diachronisme entre les sauts de rift ayant eu lieu dans ces deux parties de l'Islande et donc le décalage des zones d'accrétion au travers de l'île, la zone volcanique du centre de l'Islande a ainsi joué un rôle primordial tout le long du développement de l'île.