Des géodes éclogitiques révèlent la perméabilité de la croûte océanique

Des géodes (poches remplies de cristaux) ont été découvertes dans des éclogites (roches métamorphiques) des Alpes Italo-Suisses, qui correspondent à du plancher océanique basaltique qui a été enfoui via des mouvements tectoniques de subduction jusqu’à 80km de profondeur. A ces conditions extrêmes, de telles cavités ne peuvent survivre que si elles sont remplies par un fluide (incompressible). Des calculs thermodynamiques indiquent qu’une porosité de l’ordre de 3 à 4% est théoriquement générée suite à la densification et à la déshydratation des minéraux hydratés contenus dans ces basaltes métamorphisés. Ces nouvelles observations de terrain révèlent que les fluides normalement libérés pendant ce métamorphisme de haute pression sont incapables de migrer à travers la porosité de la roche et donc qu’en conséquence la perméabilité de ces éclogites se doit d’être quasi-nulle (< 10-22 m²). Cette découverte constitue la première confirmation géologique des estimations de porosité issues de certaines études géophysiques. La présence de ce fluide piégé dans la porosité a des conséquences sur les bilans géochimiques globaux et sur la quantité de volatiles présents dans le manteau terrestre.

(A) Photographie de terrain d’une géode éclogitique identifiée dans le massif du Monviso (Italie). Grt : grenat, Omp : omphacite.

(B) Cartographie chimique réalisée à la sonde électronique de la concentration en manganèse montrant la différence de texture entre l’hôte (en bas à gauche, grains fins) et le bord de la géode où des gros grains de grenat (Grt) tapissant les parois montrent des oscillations chimiques, typiques de la croissance d’un minéral en présence d’une phase fluide.

(C) Schéma conceptuel localisant les processus par lesquels les géodes éclogitiques se forment dans la plaque océanique en subduction, entre 70 et 80 km de profondeur, quand des fluides (sous des pressions égales à celles subies par la roche) restent piégés dans les pores de l’éclogite, menant à la genèse d’une porosité de l’ordre de plusieurs pourcents (en volume).