Résumé
La croûte océanique couvre plus des deux tiers de la surface de la Terre et se forme au niveau des dorsales médio-océaniques. Les processus magmatiques qui s’y déroulent restent encore un mystère, mais une connaissance détaillée de ces processus est essentielle pour comprendre la formation de la croûte océanique inférieure et son rôle dans le système Terre. Le «gabbro glacier model» explique l'accrétion crustale par la subsidence d'une bouillie cristalline associée à un cumulat provenant de la lentille de fusion axiale (LFA) et le «sheeted sill model» suggère que l’accrétion crustale résulte de la cristallisation in-situ du magma sous forme des sills au sein de la croûte inférieure. L‘ophiolite de Samail (Oman) est considérée comme une ancienne lithosphère océanique formée sur une dorsale à propagation rapide. Le Wadi Gideah, présentant une stratigraphie cohérente d’une croute océanique ancienne, constitue un laboratoire idéal pour cette étude. Un profil traversant toute la section gabbroïque, de la LFA jusqu'à la transition croûte/manteau dans le Wadi Gideah, a été analysé en mettant l'accent sur les caractéristiques microstructurales. Les variations en termes de taille de grain, d’intensité de la déformation (fabrique) et de symétrie avec la profondeur ont été interprétées comme indicateurs d'un modèle d'accrétion hybride. Marqué par une foliation sub-verticale et une importante linéation, le tier supérieur de la croûte gabbroïque s’accrète par écoulement magmatique vertical. La linéation marquée dans le premier tier disparait à 3500 mètres au-dessus du manteau (maM). Les deux tiers inférieurs cristallisent in-situ et l’intensification progressive de la déformation sous l’horizon 3500 maM indique que la bouillie cristalline préexistant subit une déformation magmatique par le manteau convectif sous-jacent. Deux carottes de forage d'environ 400 m de long ont été obtenues dans la croûte inférieure du Wadi Gideah: GT1A de 1173 à 815 maM et GT2A des gabbros foliés aux gabbros lités de 2695 à 2300 maM. GT1A a été échantillonné avec une haute résolution spatiale d'environ 2 m et étudié à l’aide d’outils pétrologiques, géochimiques et microstructuraux. Des indicateurs de cristallisation fractionnée et d'évolution du magma en profondeur ont été documentés, indiquant que les gabbros lités résultent d’une cristallisation in-situ tel que proposé à partir du profil de surface. L’évolution de la composition des phases et de l’intensité et la symétrie de la déformation est similaire dans les deux carottes ce qui pourraient résulter de changements dans les propriétés physiques (la viscosité) d'un magma avec son évolution chimique, affectant ainsi également les mécanismes de déformation. La zonation locale cœur/bordure dans le clinopyroxène et une linéation croissante des cristaux indiquent un écoulement du magma dans un milieu poreux au niveau d’un horizon étroit de GT1A. Le litage igné est une caractéristique omniprésente de la croûte océanique inférieure au niveau des dorsales à propagation rapide. Deux types ont été étudiés: le litage modal progressive à l'échelle décimétrique du Wadi Somerah et le litage modal prononcé par des bandes enrichies en olivine du Wadi Wariyah. La formation du premier est expliquée par des courants de densité chargés de cristaux s'effondrant de la paroi inclinée d'un sill conduisant à une ségrégation de phase par densité. Le second est plus cohérent avec «Liesegang banding», où la diffusion des éléments depuis le magma vers un front de cristallisation ne suivre pas la vitesse de refroidissement du magma. Ces éléments sont ainsi sursaturés à une certaine distance du front de cristallisation conduisant à la formation d'une nouvelle bande cristalline. La croissance préférentielle des gros grains au détriment des plus petits et le cisaillement de la croûte inférieure par convection du manteau pourraient accentuer les hétérogénéités présentes initialement pour arriver à un litage modal bien développé.