Points chauds

Un point chaud (hot spot en anglais) est, en géologie, un endroit à la surface d'une planète qui a une activité volcanique régulière. Actuellement, les connaissances sur les points chauds et les phénomènes internes à leur origine sont encore très incomplètes.

Les points chauds terrestres sont généralement expliqués comme étant la trace en surface de l'expression sous forme de volcanisme, d'endroits relativement fixes les uns par rapport aux autres, du manteau où la température est plus élevée relativement aux autres zones de même profondeur. Les matériaux présents en ces zones se retrouvent moins denses, et l'effet de la poussée d'Archimède provoque la formation d'un diapir mantellique qui remonte sous la forme d'un panache. Ce dernier, s'approchant de la surface de la Terre, commence à fondre par décompression (vers une profondeur de l'ordre de 100 km), générant un magma basaltique qui, dès qu'il est en proportion suffisante, traverse la lithosphère jusqu'à la percer, engendrant la formation de volcans dits de point chaud. La dérive des plaques tectoniques entraînant la lithosphère au-dessus des sources profondes fait que le point chaud crée des alignements volcaniques à la surface terrestre, comme l'archipel des îles Hawaii-Empereur, l'archipel des Marquises, des îles de la Société, etc.

Les raisons pour lesquelles certains endroits du manteau sont plus chauds relativement, sont actuellement incertaines. L'accumulation de matériaux réintroduits au sein du manteau à la faveur des subductions, et potentiellement enrichis en éléments radioactifs (potassium, uranium, thorium) donne une explication cohérente avec la mesure de signatures isotopiques particulières dans leurs matériaux épanchés en surface. L'évacuation de la chaleur du noyau terrestre, que ce soit sa chaleur résiduelle de formation ou la chaleur latente de cristallisation de la graine, voire d'une possible mais improbable chaleur de radioactivité, est un autre moteur invoqué pour l'instabilité de la couche-limite entre le noyau et le manteau, couche-limite dont le subodoré statut de cimetière des plaques subduites depuis la ceinture péri-pacifique depuis en gros 500 Ma, fait un bon candidat pour certains points chauds, comme celui d'Hawaii.

Sommaire 1 Découverte 2 Description 3 Carte et liste des points chauds 4 Bibliographie 5 Liens

Découverte

Leur découverte s'est effectuée parallèlement à celle de la tectonique des plaques.

En 1963, Wilson fit le constat que des chaînes volcaniques océaniques pouvaient avoir été "tracées" sur la plaque lithosphérique les supportant par une source magmatique fixe, située sous cette plaque, qui se meut avec le temps.

En 1971, Morgan suggère que cette source fixe sous la plaque est alimentée par un panache chaud montant au travers du manteau.

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, ... ;
• 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 ...). 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 (par exemple, en ayant une action sur le climat de la planète).

Carte et liste des points chauds

• Afar hotspot
• Amsterdam hotspot
• Anahim hotspot (45)
• Ascension hotspot
• Azores hotspot (1)
• Balleny hotspot (2)
• Bermuda hotspot
• Bouvet hotspot
• Bowie hotspot (3)
• Cameroon hotspot (17)
• Canary hotspot (18)
• Cape Verde hotspot (19)
• Caroline hotspot (4)
• Cobb hotspot (5)
• Comoros hotspot (21)
• Crozet hotspot
• Darfur hotspot (6)
• Discovery hotspot
• East Australia hotspot (30)
• Easter hotspot (7)
• Eifel hotspot (8)
• Fernando hotspot (9)
• Galápagos hotspot (10)
• Gough hotspot
• Guadelupe hotspot (11)
• Hawaii hotspot (12)
• Heard hotspot
• Hoggar hotspot (13)
• Iceland hotspot (14)
• Jan Mayen hotspot (15)
• Juan Fernandez hotspot (16)
• Kerguelen hotspot (20)
• Lord Howe hotspot (22)
• Louisvile hotspot (23)
• Macdonald hotspot (24)
• Marion hotspot (25)
• Marquesas hotspot (26)
• Meteor hotspot (27)
• New England hotspot (28)
• Pitcairn hotspot (31)
• Raton hotspot (32)
• Point chaud de la Réunion (33)
• St. Helena hotspot (34)
• St. Paul hotspot
• Samoa hotspot (35)
• San Felix hotspot (36)
• Shona hotspot
• Society hotspot (Tahiti hotspot) (38)
• Socorro hotspot (37)
• Tasmanid hotspot (39)
• Tibesti hotspot (40)
• Trindade hotspot (41)
• Tristan hotspot (42)
• Vema hotspot (43)
• Point chaud de Yellowstone (44)

Bibliographie

Géodynamique, ed. Dunod, L. Jolivet - HC Nataf (1998)

Liens

Volcanisme de l'Océan Pacifique Sud par Alain Bonneville sur le site de l'Institut de Physique du Globe

Do plumes exist ? Discussing the origin of "hotspot" volcanism (en anglais)

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