Dans la plupart des modèles rhéologiques, les propriétés physiques des péridotites mantéllaires sont déduites de celles de l’olivine, leur constituant principal. Cette approximation a longtemps paru satisfaisante aux géophysiciens. Toutefois, dans les affleurements de roches du manteau, d’importants volumes de pyroxénites ont été observés, pouvant être la cause d’hétérogénéités rhéologiques. Par conséquent, les interprétations structurales du manteau supérieur et les processus qui en sont déduits souffrent d’un biais intrinsèque. Ce travail a pour objectif de contraindre les propriétés physiques des pyroxénites en caractérisant leur microstructure à différentes étapes du processus de subduction. Dans un souci de cohérence durant le traitement des données, un script capable de traiter de manière consistante des données microstructurales acquises par Electron Back-Scatterred Diffraction a été développé. Cette méthode a ensuite été appliquée sur des échantillons collectés sur deux massifs ophiolitiques renfermant d’importants volumes de pyroxénites. Dans le complexe du Cap Ortegal (massif d’Herbeira) en Espagne, des dunites et pyroxénites litées affleurent dans ce qui est interprété comme une ancienne racine d’arc volcanique rentrée en subduction. Différentes catégories de pyroxénites y ont été distinguées sur des bases géochimiques. L’étude de leurs microstructures respectives révèle une réponse similaire à la déformation de toutes les pyroxénites. L’analyse des orientations préférentielles de réseau des pyroxènes suggère un épisode de déformation à haute température, possiblement dans le mantle wedge. La combinaison des données de terrain et des données microstructurales souligne l’influence des lits de pyroxénites sur le développement des zones de cisaillement et sur la percolation de fluides. Dans l’ophiolite de Trinity, Californie, USA, des affleurements de roches mantelliques et crustales ont été échantillonnés. L’étude des microstructures de la section mantellaire de l’ophiolite suggère l’enregistrement, par les péridotites et pyroxénites, d’un épisode de déformation à haute température en présence de fluide. Dans la section crustale, les pyroxénites cumulatives présentent une toute autre microstructure ne ressemblant en rien
à celle décrite précédemment. Nos observations et nos données sont en accord avec un processus de compaction comme possible origine pour la microstructure résultant en une forte composante planaire et une faible composante linéaire. Les données microstructurales des deux ophiolites ont par la suite été utilisées dans
le but de modéliser les propriétés sismiques d’un domaine riche en pyroxénites litées.
Afin d’obtenir les résultats les plus réalistes, l’effet du litage a été incorporé au protocole
de modélisation. Les modèles suggèrent qu’un domaine riche en pyroxénites induirait,
par rapport à un domaine pauvre en pyroxénites, une déviation particulière sur les ondes sismiques. De plus, les modèles indiquent que des pyroxénites déformées plastiquement et des pyroxénites avec une orientation aléatoire auraient des propriétés sismiques comparables. Les modèles présentant les plus forts taux d’anisotropie sont obtenus en utilisant les orientations préférentielles de réseau des pyroxénites cumulatives de la section crustale de Trinity. En quantifiant l’impact de la microstructure des pyroxénites et de leur abondance sur la rhéologie et les propriétés sismiques du manteau, ce travail contribue à une meilleure compréhension du rôle des hétérogénéités sur la géodynamique terrestre.