Journal de géologie et géophysique
Libre accès
ISSN: 2381-8719
ISSN: 2381-8719
Kuskov OL, Kronrod VA et Pavlenkova NI
En utilisant une approche thermodynamique-géophysique, nous cartographions la structure intérieure 2-D du manteau cratonique sibérien le long des profils sismiques transversaux ultra-longs Kimberlite et Météorite réalisés en Russie avec des explosions nucléaires pacifiques. On observe une diminution systématique de la température d'ouest en est pour le profil Kimberlite et une faible diminution du NW au SE pour le profil Météorite. Le manteau cratonique montre une hétérogénéité significative dans la distribution des vitesses sismiques, de la température et de la densité, de la topographie des limites sismiques et du degré de stratification à des profondeurs allant jusqu'à ~200 km, reflétant un état thermique quelque peu différent le long des deux profils sismiques. Les températures dans la partie centrale du craton sont légèrement inférieures à celles de la périphérie et 300-400°C inférieures à la température moyenne du manteau environnant. Un changement de composition d'un matériau appauvri à un matériau fertile révèle un effet négligeable sur les vitesses sismiques qui n'est pratiquement pas résolu par les méthodes sismiques, mais reste le facteur le plus important pour l'augmentation de la densité de la racine du craton. La distribution de la densité dans le manteau ne peut être attribuée à une seule composition, qu'elle soit appauvrie ou enrichie en composants basaltiques. Cette découverte suggère une fertilisation significative avec la profondeur et est compatible avec la stratification chimique dans la racine du craton. L'épaisseur de la couche limite thermique (TBL, couvercle conducteur + couche de transition) peut être estimée à 300 ± 30 km d'épaisseur le long des profils de kimberlite et de météorite. À la base de la TBL, la température est proche de l'isotherme 1450 ± 100°C ; la densité calculée correspond à la densité du modèle PREM