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Thème 6 : la convergence lithosphérique et ses effets
• Cours 1 : la convergence et la subduction
Cours 2 : la convergence et la collision
Cours 1 : la convergence et la subduction
La subduction se définit comme un mécanisme compensant l’accrétion océanique au niveau d’une frontière de plaque par:
- Enfoncement d’une lithosphère océanique dans le manteau sup. une lithosphère continentale: marge continentale active
OUEnfoncement d’une lithosphère océanique dans le manteau sup d’une
lithosphère océanique: marge océanique active
La subduction se caractérise par des marqueurs:
->Des reliefs (topographiques)
Positifs:
Chaine de montagnes ou Cordière + arc volcanique (sub CO-CC)
Arc insulaire volcanique (sub CO-CO)
Négatifs: Fosse océanique (jà-10.000m)+ prisme d’accrétion sédimentaire (pente océanique plus douce côté continent). Bassin d’arrière arc (sub. CO-CO)
-> Une activité volcanique et sismique importante
Subduction océan-continent: doc 4 p.294
Subduction océan-océan: doc 5 p.295
-> Des déformations lithosphériques associées aux contraintes compressives(doc 5 c p.295)
• Plis, • Failles inverses ,
(Souvent présents dans le prisme d’accrétion)
-> Une double anomalie thermique associée aux zones de subduction
Anomalie thermique négative, au niveau de la fosse: elle visualise l’enfoncement de la plaque (matériel + froid) dans le manteau supérieur de la plaque chevauchante (matériel + chaud)
Anomalie thermique positive visualise les remontées magmatisme-volcanisme (+ chaudes) associées à la subduction au niveau de la plaque chevauchante
Tous ces marqueurs témoignentd’un mouvement de
convergence des plaques lithosphériques
I.2 les caractéristiques plus profondes d’une subduction associées à la sismicité et au
volcanisme: feuille de travail (vous aurez à le refaire jeudi avec le logiciel sismologue)
Commentaires:…
Remarques:->L’activité volcanique en zone de Subduction « commence » à…
->les subductions les plus anciennes ont….
bilan
I.3) Un des mécanismes
de la subduction
Un moteur de la subduction :la différence de densité entre la lithosphère et l’asthénosphère
A) Les caractéristiques du magmatisme en zone de subduction
I.4 le caractère magmatique des zones de subduction
Andésite doc 12 a et c p.300-> le schéma à faire
Rhyolite, Doc 12 b et d p.300-> le schéma à prendre
Granodiorite ou granitoïde (granite) des plutons. Doc 13 c et d p.301-> Le schéma à prendre
Les conditions de mise en place de ces roches magmatiques
Andésite et Rhyolite:Présence d’une pate vitreuse (verre)->
Présence de microcristaux hydratés(biotite et amphibole)->
Granitoïde:Absence de verre et Roche grenue ->
Présence de minéraux Hydratés (biotite etAmphibole)->
B .Suivi de l’évolution des roches d’une croûte océanique depuis sa formation jusqu’à sa subductionEvolution/localisation
G1: dorsale
Type de roche doc 17 a et b p.304Basalte / gabbro
MinéralogieSchéma d’OBSChronologierelative
Lame mince de gabbro: doc 17 a p.304
Conditions de formationVoir graphe Pression/température 18-19 p.305
Fusion partiel d’un magma (manteau supérieur)
Evolution/localisation
G2-G3: croûte océanique (CO)
Type de roche Métabasalte / Métagabbro, faciés à schistes verts
MinéralogieSchéma d’OBSChronologierelative
Lame mince de Métagabbro: doc 18 a p.305
Conditions de formationVoir graphe Pression/température 18-19 p.305
G2: plagioclase + pyroxène +EAU -> amphiboleG3: amphibole + plagioclase + EAU -> chlorite + actinoteMétamorphisme BT-BP et hydratation (minéraux hydratés)
Evolution/localisation
G4: CO en début de subduction
Type de roche Métagabbro, faciès schiste bleu
MinéralogieSchéma d’OBSChronologierelative
Lame mince de Métagabbro: doc 19 a p.305
Conditions de formationVoir graphe Pression/température 18-19 p.305
G4: plagioclase + chlorite (ou actinote) -> glaucophane +EAUMétamorphisme de HP-BT avec déshydratation
Evolution/localisation
G5-G6: CO en subduction
Type de roche Métagabbro, faciès à éclogites
MinéralogieSchéma d’OBSChronologierelative
Lame mince de Métagabbro: doc 19 a p.305
Conditions de formationVoir graphe Pression/température 18-19 p.305
Plagioclase + glaucophane -> grenat + EAU + jadéite
Métamorphisme de HP BT avec déshydratation
L’éloignement à la dorsale de la CO
s’accompagne d’un 1er métamorphisme avec schéma bilan à compléter
• Diminution de température (éloignement de la dorsale) à pression faible avec infiltration d’eau
Métamorphisme BT BP avec hydratation ( hydrothermal)
Roche au faciès de schistes verts Minéraux marqueurs : amphibole
(horneblende verte) puis la chlorite et l’actinote
L’entrée dans la subduction de la C.O provoque de nouvelles conditions de
métamorphisme
Augmentation de la pression (HP) à température basse (BP) par entrée de la plaque plongeante froide dans la subduction
Métamorphisme haute pression-basse température : HP-BT avec libération d’eau (déshydratation)
Roches au faciès de schistes bleus Minéral marqueur : le glaucophane
L’enfoncement important de la CO dans la subduction
accentue les conditions de métamorphisme
Augmentation de la pression (HP) et de la température (HT) par entrée de la C.O dans la subduction profonde
Métamorphisme très haute pression-haute température THP-HT. Avec déshydratation
Roches au faciès d’éclogite
Minéral marqueur : le grenat et la jadéite
Les transferts d’eau associées aux différents métamorphismes permettent la fusion partielle du manteau
• L’hydratation du manteau de la plaque chevauchante diminue la température de fusion des péridotites et permet leur fusion partielle: il y a formation de magmas profonds -> schéma
• À l’aplomb de l’arc magmatique , entre 100 et 150 km de profondeur les conditions sont donc réunies pour générer des magmas (moins denses) qui remontent vers la surface -> schéma
• Ces magmas évoluent chimiquement en roches plutoniques (granitoïde) en restant en profondeur ou en roches volcaniques (andésites et rhyolites) ->schéma
NB: De plus les éclogites sont très denses (perte d’eau) ce qui augmente la masse de la lithosphère de la plaque plongeante et donc son enfoncement…
Cours 2 : la convergence et la collision