Interactions magmato-tectoniques dans l'expansion océanique – MaTISS

Deux tiers de la surface terrestre ont été façonnés par les dorsales océaniques, où la divergence entre 2 plaques tectoniques implique des processus d'accrétion magmatique et d'extension tectonique. La contribution relative du magmatisme à l'expansion océanique est considérée comme le facteur déterminant de la texture du plancher océanique et de la structure de la lithosphère sous-jacente, mais elle ne peut pas être évaluée par les modèles géodynamiques actuels. Le projet MaTISS propose une solution qui consiste à décrire l'expansion océanique comme la somme d'événements magmatiques et tectoniques discrets (ex: intrusions magmatiques et glissements de failles) qui s'influencent mutuellement. Notre objectif est de documenter ces événements élémentaires d'extension et de modéliser leurs interactions mécaniques.

A cette fin, MaTISS propose une ambitieuse expérience de sismo-géodésie sous-marine, d'une durée de 3 ans, sur un segment de la dorsale sud-est Indienne à 37ºS et une faille transformante adjacente (taux d'ouverture 6,5 cm/an). Entre 2024 et 2027, une campagne annuelle OHA-GEODAMS (déjà retenues par la Flotte Océanographique Française, IR* FOF) se rendra sur zone pour maintenir un observatoire de fond de mer comprenant 15 balises acoustiques pour télémétrie directe, 2 jauges de pression à dérive contrôlée, 5 hydrophones et 7 sismomètres. Ceux-ci mesureront les déplacements relatifs du plancher océanique, détecteront la sismicité locale et sonderont la structure du sous-sol. Une des originalités du projet MaTISS est qu'il surveillera conjointement une faille transformante océanique et le segment de dorsale attenant, afin de mieux comprendre le synchronisme éventuel de la déformation entre ces deux systèmes.

Les données seront analysées par inversions bayésiennes afin d'identifier la source des évènements de déformation (ex: dike, jeu de failles, ou inflation d'une lentille magmatique). Par modélisation mécanique, nous déterminerons si ces évènements s'inhibent ou se favorisent mutuellement. Nous évaluerons enfin comment ces interactions magmato-tectoniques à court terme dessinent le partionnement long-terme de ces processus, exprimé par la morphologie de la dorsale.

En conclusion, le projet MaTISS définira un nouvel état de l'art en matière de surveillance sismo-géodésique des fonds marins. Il permettra pour la première fois d'appliquer des techniques couramment utilisées à terre pour caractériser les déformations associées à l'expansion océanique.