La lithosphère océanique se forme au sommet des dorsales océaniques lors de l’expansion du fond marin. Pourtant, la formation des bassins océaniques est complexe, influencée par la convection à plus petite échelle, les morceaux stagnants de la lithosphère et le mouvement tectonique des plaques voisines. Ces facteurs peuvent produire une couche externe solide de la Terre avec différentes structures à différentes profondeurs.
Dans une nouvelle étude, Ai et al. découvert que le bassin du Japon dans la mer du Japon a deux couches distinctes. Leurs découvertes suggèrent que le bassin s’est formé par l’expansion du fond marin. Cependant, il a été bifurqué et réorganisé plus tard par convection du manteau à petite échelle.
Les chercheurs ont utilisé des sismomètres de fond océanique pour collecter les ondes sismiques, créer un modèle structurel et voir dans les profondeurs de la lithosphère.
Ils ont découvert une discontinuité distincte dans la médiane de la lithosphère. Vers la surface, la vitesse des ondes sismiques différait selon leur direction – un phénomène appelé anisotropie sismique. Cependant, cette préférence directionnelle s’est atténuée plus profondément vers le manteau.
Ils attribuent ces différences à la structure de la lithosphère. Les minéraux de la lithosphère supérieure étaient soigneusement organisés d’une manière appelée orientation préférentielle du réseau, qui, selon l’équipe, s’est formée lors de la propagation du fond marin il y a 20 à 15 millions d’années. Cette directionnalité dans l’organisation du minéral produit une anisotropie sismique.
Après l’arrêt de la propagation du fond marin, la convection à petite échelle dans le manteau a bouleversé l’organisation de la lithosphère la plus interne. L’organisation désormais désordonnée des minéraux réduit l’anisotropie à la frontière lithosphère-manteau. Une convection à petite échelle similaire pourrait rendre aléatoire l’orientation des minéraux dans les régions connaissant aujourd’hui la propagation des fonds marins, selon les auteurs.
Les conclusions sont publiées dans le Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Plus d’information:
Sanxi Ai et al, Évolution en couches de la lithosphère océanique sous le bassin du Japon, la mer du Japon, Journal of Geophysical Research: Solid Earth (2023). DOI : 10.1029/2022JB025581
Cette histoire est republiée avec l’aimable autorisation d’Eos, hébergée par l’American Geophysical Union. Lire l’histoire originale ici.