Mantle heterogeneities and their significance: results from Lithoprobe seismic reflection and refraction - wide-angle reflection studies

Des donnees de plus de 20 000 km de profils sismiques reflexion a canaux multiples et 12 releves refraction - reflexion grand angle ont ete acquises des 10 transects Lithoprobe. Bien que les principaux resultats portent sur la structure de la croute, les donnees indiquent aussi une importante heterogeneite dans le manteau lithospherique. Des images de zones de subduction fossilisees datant de l'Eocene au Neoarcheen demontent que les processus actuels de tectonique des plaques sont actifs depuis plus de 2,6 Ga. La lithosphere de la Cordillere canadienne est mince (50-60 km) et recoit sans doute un certain soutien dynamique de l'asthenosphere sous-jacente. Des vestiges de la derniere etape de processus accretionnaires qui ont forme le craton archeen du Superieur sont indiques par une couche anisotrope inhabituelle a haute vitesse qui pourrait representer une lithosphere oceanique relique. Dans l'orogene trans-hudsonien (Paleoproterozoique), une region restreinte de vitesse anisotrope de l'onde P dans le manteau superieur est reliee a la collision continentale entre les cratons Hearne et Superieur qui la bordent. Dans les provinces archeennes de Hearne et de Wyoming, deux structures inclinees de la lithosphere sous la croute sont interpretees en tant qu'elements de subduction relies a l'assemblage des deux cratons. Une modelisation par differences finies de donnees a grand decalage (atteignant 1300 km) revele des heterogeneites a petite echelle a l'interieur d'une couche situee a 90-150 km dans la lithosphere continentale; cette couche a peut-etre ete formee par un ecoulement lateral ou une deformation dans le manteau superieur. Selon les donnees Lithoprobe, des heterogeneites dans le manteau lithospherique sont assez frequentes. Elles ont une grande plage de signatures sismiques, de differents types et a differentes echelles. Neanmoins, leur etendue dans le manteau lithospherique est considerablement moindre que dans la croute.