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ophiolite

Séquence de roches éruptives associées sur le terrain et comprenant de bas en haut des péridotites, des roches gabbroïques et des pillow-lavas surmontés par des radiolarites. [Synonymes : cortège ou complexe ophiolitique.]

Le terme d'ophiolite (du grec, ophis, « serpent », et lithos, « pierre ») fut introduit en 1813 par le Français Alexandre Brongniart pour désigner une roche verdâtre, avec un aspect rappelant la peau de serpent, composée essentiellement de serpentine (minéral d'altération des olivines et des pyroxènes).

Les ophiolites, ou « roches vertes », se réfèrent à un complexe de roches magmatiques plus ou moins serpentinisées et métamorphisées, basiques (moins de 50 % de SiO2), avec de haut en bas : des laves, en l'occurrence des basaltes, puis, leur équivalent entièrement cristallisé, des gabbros et ensuite des roches ultrabasiques (moins de 45 % de SiO2) les péridotites. Ces dernières sont des roches silicatées ferromagnésiennes comprenant des péridots – dont l'olivine, des pyroxènes et des spinelles (dont la chromite).

Ces complexes dits ophiolitiques sont incorporés dans un grand nombre de chaînes de montagnes.

Depuis le développement du concept de tectonique des plaques, il est apparu que les ophiolites sont d'anciennes portions de croûte océanique qui ont échappé à leur destin habituel : celui d'être complètement absorbées par la subduction, puis d'être fondues et recyclées dans le manteau. En effet, il n'existe pas, au fond de la mer, de plancher océanique plus vieux que 200 millions d'années. Par contre, les géologues ont trouvé sur les continents des lambeaux d'ophiolites très âgées, jusqu'à 2,7 milliards d'années : ce sont des témoins d'« océans perdus ». Les ophiolites sont donc des fragments de lithosphère océanique mise en place sur un continent et souvent pincés dans une chaîne de montagnes.

Les deux types d'ophiolites

Il existe deux types d'ophiolites, celles de collision et celles d'obduction.

Les ophiolites de chaînes de collision

Elles sont de type alpin. Au stade ultime d'une subduction, deux masses continentales (ou d'arcs insulaires) se télescopent et prennent en tenaille des copeaux ou des écailles de croûte océanique.

Les ophiolites d'obduction

Le mot obduction, qui vient du latin obductio, « action de recouvrir », définit de vastes lames de croûtes océaniques charriées, qui recouvrent le bord d'un substratum continental.

La structure interne de la croûte océanique

Dans un complexe classique ophiolitique, on retrouve la succession des différentes couches qui structurent la lithosphère océanique. Ainsi, on observera, de haut en bas :
– des roches sédimentaires d'origine marine profonde : sédiments siliceux, argiles… ;
– une couche formée d'un empilement de basaltes en coussins (pillow-lava) à la surface desquels on peut retrouver d'anciennes cheminées hydrothermales (anciens « fumeurs noirs ») minéralisées ;
– un complexe de filons basaltiques, qui sont les anciens conduits d'alimentation des basaltes sus-jacents ;
– des gabbros en masse, très épais, correspondant à un magma basaltique ayant cristallisé entièrement en profondeur ;
– des gabbros lités ;
– des péridotites serpentinisées au sommet desquelles se trouvait l'ancien moho (discontinuité minéralogique entre la croûte et le manteau lithosphérique).

Dans les ophiolites, on peut donc rencontrer des minéralisations du même type que celles qui se forment actuellement sur les dorsales d'accrétion océanique – sulfures polymétalliques (Fe, Cu, Zn, Ag…), sulfate de baryum (barytine), oxydes de fer et de manganèse ou qui se concentrent à l'intérieur de la lithosphère océanique : chromite (oxyde de chrome) et minerais de nickel.

Les massifs ophiolitiques

Les ophiolites sont présentes dans de nombreuses chaînes de collision : suture ophiolitique des Alpes (avec en France le massif du Chenaillet), depuis le golfe de Gênes jusqu'aux Grisons (Suisse) ; suture ophiolitique de l'Indus-Tsang Po de l'Himalaya, du Pakistan à la Birmanie.

Les ophiolites d'obduction, plus rares, sont beaucoup plus intéressantes car bien mieux conservées. La plus belle se trouve le long de la côte ouest de l'Oman (coin sud-est de la péninsule Arabique), sur 500 km de longueur et 50 à 100 km de largeur. L'ophiolite de Chypre (massif de Troodos) est célèbre pour ses minéralisations en cuivre, métal qui tire son nom de celui de l'île (kupros). Enfin, celle de Nouvelle-Calédonie recouvre partiellement l'île sur toute sa longueur (400 km) et contient d'importants gisements de nickel.