Point chaud - Définition

Description

Les points chauds peuvent percer la lithosphère jusqu'à sa partie supérieure, la croûte terrestre. Ils sont causés par des panaches de matériaux chauds qui remontent du manteau profond, ce qui conduit à la création de volcans :

• sous-marins, qui atteignent et dépassent parfois la surface de l'eau en formant des îles telles que Hawaii, la Réunion et l'île Maurice, les Maldives, les Açores, les Galapagos, etc. ;
• continentaux avec des épanchements considérables :
  • les Trapps du Deccan, vers -65 millions d'années ;
  • les Trapps du plateau de la Columbia, dans l'État de Washington, au nord-ouest des États-Unis ;
  • dans le parc de Yellowstone ;
  • en Islande.

Les roches issues de ces points chauds sont des basaltes d'îles océaniques. Leur nature chimique particulière, dans la famille des basaltes, signe une origine différente des basaltes des dorsales océaniques. Les points chauds sont des témoins des déplacements des plaques lithosphériques, car le panache de matériaux chauds qui est à leur origine est, en première approximation, fixe.

On peut ainsi suivre le déplacement de la plaque pacifique, à travers l'alignement des îles Marshall, et l'archipel des îles Empereur, par exemple. Ces archipels sont issus d'un même point chaud qui provoque la naissance d'un volcan. La plaque se déplaçant régulièrement, le volcan finit par s'éteindre et un autre apparaît au-dessus du point chaud. Par la datation des âges des basaltes constituant ces îles, on peut en déduire la vitesse de la plaque. La forme de l'archipel d'Hawaii, aux États-Unis, ou celle des Iles Australes en Polynésie, en chapelet d'îles, montre aussi ce mouvement.

Les points chauds sont responsables d'épanchements de magmas en très grandes quantités, par exemple, les Trapps du Deccan, de Sibérie, d'Éthiopie, ainsi que d'immenses plateaux océaniques (Ontong Java, plateau de Kerguelen, plateau caraïbe, plateau des Malouines/Falklands, etc.). Les matériaux sources des points chauds sont issus de couches limites dans le manteau, notamment celle à la profondeur de 670 km correspondant à la limite manteau inférieur - manteau supérieur, et celle à la limite entre le noyau et le manteau. Outre ceux-ci, l'asthénosphère traversée et la lithosphère locale contribuent pour donner naissance aux magmas produits, ainsi que les tracent les divers éléments chimiques décryptés par la géochimie.

L'activité des points chauds a probablement profondément modifié l'histoire de la Terre. D'une part en modifiant le climat de la planète et d'autre par, on suppose qu'ils peuvent être associés à l'ouverture de certains océans :

• le climat mondial est modifié par les éruptions volcaniques, notamment lorsqu'elles ont une importance telle que celles à l'origine des trapps et des plateaux océaniques. Les effets sont différents selon l'échelle de temps considérée :
  • à l'échelle de l'année voir de la décennie selon l'importance de l'éruption, la projection dans l'atmosphère de particules très fines (cendres) provoque la création d'un voile qui diminue le rayonnement solaire à la surface du globe. Ceci entraine donc une baisse des températures moyennes,
  • à l'échelle du millier voir du million d'années la libération de CO₂ et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère qui accompagne les éruption volcanique est à l'origine d'une augmentation de celui-ci et donc d'un réchauffement des températures moyennes,
  • à l'échelle de plusieurs millions d'années l'altération des basaltes produits en grande quantité par les éruptions consomme du CO₂. A long terme on observe donc une baisse de l'effet de serre et donc une baisse des températures moyennes à la surface du globe ;
• les point chauds sont suspecté intervenir aussi dans le phénomène de rifting actif. La remontée de matériel chaud depuis le manteau profond provoque un amincissement de la lithosphère qui s'accompagne d'un bombement et souvent de tectonique en extension (c'est le cas aux Afar par exemple). Cette amincissement de la lithosphère la fragilise et peut conduire à la formation d'une zone de moindre résistance au sein d'une plaque lithosphérique. Selon les contraintes à l'échelle de la plaque on peut alors assister à un déchirement de celle-ci et à l'ouverture d'un nouvel océan. Ce scénario est proposé pour l'ouverture de l'Océan Indien de l'ouest (trapps du Deccan), de l'Atlantique central (Province magmatique centre atlantique) et du sud (province du Parana et point chaud de Tristan da cunha).