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aEarth's largest volcanic event reshaped an oceanic plate, seismic wave analysis reveals

by Okayama University of Science

edited by Stephanie Baum, reviewed by Robert Egan

 Editors' notes

 The GIST

Le plus grand événement volcanique survenu sur Terre a remodelé une plaque océanique, révèle l'analyse des ondes sismiques

Université des Sciences d'Okayama

Édité par Stephanie Baum, révisé par Robert Egan

Notes de la rédaction

The GIST

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Carte montrant le plateau d'Ontong Java (OJP) et les trajets des ondes Po et So. Le contour de l'OJP (Coffin et al., 2006) est représenté par un trait noir. Les lignes colorées indiquent les trajets des ondes Po et So observées sur l'OJP. L'échelle de couleurs indique l'énergie des ondes So par rapport aux ondes Po (ESo/EPo). Les triangles vides et pleins indiquent respectivement les stations sismiques de fond océanique et les stations sismiques insulaires. Crédit : Geophysical Research Letters (2025). DOI : 10.1029/2025gl115219

Une équipe de recherche a révélé, grâce à l’analyse des ondes sismiques, que la plaque océanique sous le plateau d’Ontong Java – le plus grand plateau océanique du monde – a été profondément altérée par une intense activité volcanique lors de sa formation. L’étude est publiée dans la revue Geophysical Research Letters.

Structure complexe sous le plateau

La plaque océanique sous le plateau d’Ontong Java (OJP) présente une structure composite constituée de couches superposées par des essaims de dykes. Des anomalies de faible vitesse sismique au sein de la plaque suggèrent une modification chimique par un magma issu d’un panache thermochimique. Ces résultats démontrent que les plaques océaniques peuvent subir d’importantes modifications physico-chimiques dues à une activité volcanique de grande ampleur, contribuant ainsi à une meilleure compréhension des processus de formation des plaques.

Ces travaux de recherche ont été menés par Azusa Shito, maître de conférences à l’Université des sciences d’Okayama, en collaboration avec Akira Ishikawa, professeur associé à l’Institut des sciences de Tokyo, et Masako Yoshikawa, professeure à l’Université d’Hiroshima.

Volcanisme massif et extinctions massives

Le plateau d'Ontong Java (OJP), le plus grand plateau océanique du monde, est situé dans l'océan Pacifique. Il s'est formé il y a environ 110 à 120 millions d'années suite à une activité volcanique sous-marine. Cette activité volcanique, considérée comme la plus importante de l'histoire de la Terre, aurait profondément modifié l'environnement global de l'époque et déclenché des extinctions massives.

Des études récentes suggèrent que cette activité volcanique d'envergure a été provoquée par un panache thermochimique, une remontée de magma provenant des profondeurs du manteau. Cependant, les effets de la remontée de magma depuis les profondeurs du manteau sur les plaques océaniques préexistantes restent encore mal compris.

Analyse des ondes Po et So

Dans cette étude, l'équipe a analysé les ondes sismiques à haute fréquence, appelées ondes Po et So, enregistrées par des sismomètres de fond marin déployés autour de l'OJP ainsi que par des sismomètres installés sur des îles océaniques. Les ondes Po et So se propagent au sein des plaques océaniques, et leurs caractéristiques de propagation sont fortement influencées par la structure interne de la plaque.

Dans des conditions normales, les ondes Po et So sont générées lorsque les ondes P et S subissent de multiples diffusions au sein des structures stratifiées de la plaque océanique, ce qui leur permet de parcourir des distances de plusieurs milliers de kilomètres. Cependant, les ondes Po et So observées autour de l'OJP ont révélé une caractéristique frappante : alors que les ondes Po se propageaient efficacement, les ondes So étaient fortement atténuées.

Une plaque composite, chimiquement altérée

Pour reproduire cette observation, les chercheurs ont estimé la structure interne de la plaque à l'aide d'une modélisation des formes d'onde sismiques. Les résultats ont indiqué que la plaque océanique sous l'OJP possède une structure composite dans laquelle des structures stratifiées (lamination horizontale) sont recoupées par des essaims de dykes (intrusion verticale).

De plus, l'équipe a constaté que les ondes Po et So se propageant à travers la plaque sous l'OJP se déplacent beaucoup plus lentement que celles se propageant dans les plaques océaniques typiques. Pour expliquer ces observations, les auteurs proposent un modèle dans lequel un magma issu d'un panache thermochimique remonte à travers la plaque, formant des essaims de dykes, et provoque ensuite une modification chimique (fertilisation) de la plaque.

Le modèle de modification physico-chimique des plaques océaniques présenté dans cette étude devrait contribuer à une compréhension plus complète des processus de formation des plaques.

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RESUME

Le plus grand événement volcanique de l'histoire de la Terre a remodelé une plaque océanique, révèle l'analyse des ondes sismiques.

L'analyse des ondes sismiques montre que la plaque océanique située sous le plateau d'Ontong Java présente une structure complexe, composée de formations stratifiées et d'essaims de dykes, résultant d'une intense activité volcanique liée à un panache mantellique profond. Les faibles vitesses sismiques et l'atténuation des ondes indiquent une modification chimique significative de la plaque, soulignant ainsi que le volcanisme à grande échelle peut profondément altérer la composition et la structure des plaques océaniques.

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COMMENTAIRES

La Terre  est batie  sur  un ensemble  de plaques   tectoniques  continentales ou maritime   qui s'entre choquent  comme du chewing gomme !!!

 Je ne croyais  pas  qu 'il soit possible  de tracer  un historique   précis du mouvement des plaques  ... Do,c bravo pour cette etude 

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Publication details

Azusa Shito et al, Dike Swarms in the Oceanic Lithosphere Beneath the Ontong Java Plateau, Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2025gl115219

Journal information: Geophysical Research Letters