La zone de subduction des Petites Antilles est l'une des très rares régions où l'ancienne croûte océanique formée à de faibles vitesses d'étalement est en cours de subduction. La croûte accrétée lors d'un étalement lent diffère de la croûte formée à des vitesses plus élevées principalement par sa teneur plus élevée en matériaux provenant du manteau supérieur, qui sont principalement hydratés pour former des serpentinites lorsqu'ils arrivent dans la zone de subduction. L'eau stockée dans ces serpentinites est libérée lorsque la dalle arrive à une profondeur de 30 à 60 km et atteint finalement le plancher océanique où elle forme des caractéristiques de fuite de fluide, telles que des volcans de boue et des pockmarks. Au cours des précédentes campagnes Antithesis (2013-2016), les profils de sismique réflexion ont permis d'observer des réflexions sismiques de grande amplitude partant du sommet de la croûte descendante et descendant jusqu'à environ 15 km dans le manteau, le long d'une région de 200 à 300 km de large. Nous proposons qu'elles proviennent de détachements à faible angle liés à l'exhumation de matériel mantellique au niveau du centre d'étalement médio-océanique de l'Atlantique qui s'étend lentement.

La campagne Manta-ray vise à étudier l'influence de ce socle océanique ultramafique sur la déformation tectonique, la circulation des fluides et la sismogénèse, lors de la subduction, au cours de deux étapes. La première étape consiste en un levé sismique 3D grand angle et de réflexion dans la région où les réflecteurs profonds ont été imagés afin de caractériser la nature du socle descendant et de quantifier son contenu en fluide. Au cours de la seconde étape, plus courte, une comparaison des caractéristiques d'échappement des fluides de deux zones, l'une située au-dessus des réflecteurs profonds et l'autre dans une région qui en est dépourvue, nous permettra d'étudier les différences géochimiques des fluides revenant de la déshydratation de la croûte subduite. Les principaux objectifs de la campagne Manta-ray sont de contraindre la nature et l'origine tectonique des réflecteurs profonds, de caractériser l'influence de cette croûte anormale sur la sismicité et la tectonique de la région et de quantifier l'impact de la subduction provenant de l'étalement lent sur les cycles de l'eau à l'échelle mondiale.