Owen

Campagne océanographique

Dimanche, 1 mars 2009 - Lundi, 16 mars 2009

Contexte et objectifs

La campagne Owen a pour objectif de caractériser l'évolution de la frontière entre deux grandes plaques tectoniques, l'Arabie et l'Inde. Cet objectif requiert la connaissance fine de l'âge et de la structure superficielle et profonde de la frontière de plaque, incluant la géométrie du Moho (limite croûte-manteau) de part et d'autre des principales discontinuités. Il sera atteint grâce à un relevé bathymétrique, sismique, magnétique et gravimétrique complet de la frontière de plaque afin de mieux comprendre les facteurs qui favorisent la localisation d'une grande faille en limite de plaque ou au contraire qui provoquent sa migration au cours du temps.


Cette frontière entre les plaques tectoniques Arabie et Inde est actuellement constituée par la zone de fracture d'Owen dans le nord-ouest de l'océan Indien. C'est l'une des frontières les moins bien caractérisée du système global des plaques tectoniques. En 2006, la campagne AOC a permis de repérer la faille active à l'extrémité sud de la zone de fracture d'Owen et de mettre en évidence un changement de configuration de la frontière de plaque dans la zone où elle se connecte aux frontières de la plaque Somalie, les dorsales de Carlsberg et de Sheba, au niveau du point triple Arabie-Inde-Somalie.

Ce n'est pas la première fois que la frontière de plaque Arabie-Inde change de configuration c'est-à-dire de mécanisme dynamique. Au cours de son histoire, elle a été successivement : un rift −lieu d'ouverture− au Jurassique (150 Ma) au moment de l'éclatement du super continent Pangée ; puis une zone d'obduction −mise en place de croûte océanique sur la croûte continentale− à la transition Crétacé-Tertiaire (65 Ma) ; puis une zone de subduction −plongement de croûte dans le manteau− au début de l'ère Tertiaire (50 Ma) ; et enfin une frontière transformante −fracture associée à un glissement horizontal− qui a changé de sens il y a 20 millions d'années. C'est donc une frontière qui a accommodé tous les types de mouvements de plaque : divergence, convergence et coulissement.

Sa localisation aussi a changé puisqu'elle était située 200 km plus à l'Ouest qu'actuellement, le long de la marge continentale arabe, pendant la transition Crétacé-Tertiaire. Cette frontière est donc un objet approprié pour étudier la localisation et l'évolution des limites de plaques en fonction de la cinématique des plaques (mouvements aux limites) et des propriétés mécaniques (rhéologie) de la lithosphère. C'est l'un des enjeux majeurs de la tectonique moderne.

De plus, la zone de fracture d'Owen est l'une des frontières de plaque les plus lentes sur Terre. Le mouvement entre les plaques Arabie et Inde est de l'ordre de 3 mm/an, ce qui suggère que ces deux plaques sont mues par une même dynamique. Pourquoi deux plaques qui ont des caractéristiques et des histoires très différentes ont-elles des mouvements si proches ? Quel est le rôle de la zone de fracture d'Owen dans ce processus (couplage/découplage) et pourquoi cette frontière change-t-elle de configuration ?


Plan de position prévisionnel de la campagne Owen. En rouge, les profils de sondeurs multifaisceaux prévus en 2009 pour cartographier la zone de fracture d'Owen entre le bassin de Beautemps-Beaupré et le fossé de Dalrymple. En bleu, les profils de sismique multitrace qui seront tirés ultérieurement entre la marge continentale Arabe et la zone de fracture d'Owen pour sonder la structure profonde de la frontière de plaque. © iSTeP (UPMC, CNRS-INSU

Dates et lieux

La campagne se déroulera du 1er au 16 mars 2009 en mer d'Arabie (ou mer d'Oman), au nord-ouest de l'océan Indien, à l'embouchure du Golfe d'Aden, à bord du Bâtiment hydrographique et océanographique Beautemps-Beaupré du Service hydrographique et océanographique de la Marine (SHOM). La campagne est programmée en dehors de la période de mousson qui dure de mai à septembre pour éviter les forts vents de sud qui rendent difficile l'acquisition de données géophysiques.

Moyens déployés

Cette campagne permettra une reconnaissance géophysique de la frontière active entre l'Arabie et l'Inde à vitesse élevée (10-12 noeuds). Une couverture bathymétrique complète (100 %) de la faille active sera levée avec 5 profils de sondeur multifaisceaux parallèlement à la zone de fracture d'Owen. Simultanément, des données magnétiques, gravimétriques et de sondeur de sédiment 3.5 kHz seront enregistrées en continu. Un profil supplémentaire sera réalisé plus à l'ouest à travers le bassin d'Owen. L'âge du bassin d'Owen pourra ainsi être déterminé grâce à l'identification des anomalies magnétiques.

Ultérieurement, neuf profils de sismique multitrace seront effectués à vitesse réduite (5 noeuds) à travers la frontière de plaque. Sept grands profils recouperont le bassin d'Owen depuis la marge continentale Arabe jusqu'à la zone de fracture d'Owen et deux profils plus courts traverseront le bassin de Beautemps-Beaupré. La sismique multitrace mise en œuvre, avec une flûte d'environ 5 km tirée derrière le navire et 16 canons en mode harmonique, permettra d'imager la structure profonde jusqu'au Moho.

Soutiens

Le projet est soutenu par l'IFREMER, l'INSU, l'UPMC, le SHOM.

Laboratoires français impliqués

  • iSTeP, Institut des Sciences de la Terre de Paris, UPMC, CNRS-INSU (UMR 7193)
  • Laboratoire de Géologie, Ecole normale supérieure, CNRS-INSU (UMR 8538)
  • Géosciences marines, IPGP, CNRS-INSU (UMR 7154)
  • Géosciences Azur, CNRS-INSU (UMR 6526)

Contact

  • Marc Fournier, iSTeP, Coordonnateur du projet

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