Chapitre 5 - La dynamique des zones de convergence lithosphérique
La dynamique des zones de subduction
Les marqueurs d'une zone de subduction
Quelques rappels
Marqueurs topographiques
Présence d'une fosse océanique + failles inverses dans le prisme d'accrétion.
Marqueurs sismiques
Répartition de foyers sismiques selon un plan incliné d'environ 100 km d'épaisseur et jusqu'à 700 km de profondeur = PLAN DE WADATI - BENIOFF
Marqueurs thermiques
La tomographie sismique montre une zone froide qui plonge, et qui correspond au plan de Wadati-Benioff.
Marqueurs volcaniques
Présence de volcans de type explosifs sur la plaque chevauchante, en arrière de la fosse.
PLONGEMENT DE LA LITHOSPHERE OCEANIQUE
en raison de son épaississement
Les roches magmatiques des zones de subduction
Les zones de subduction sont caractérisées par la présence de roches magmatiques retrouvées dans la plaque chevauchante.On retrouve à la fois des roches microlitiques (andésites, dacites) issues d'un refroidissement rapide que des roches grenues (diorites et granodiorites) issues de refroidissement lent.
Un volcanisme souvent explosif
Des minéralogies différentes selon les zones de subduction.
Des roches volcaniques
Rhyolite
Dacite
Andésite
Des roches plutoniques
Granodiorite
Granite
Diorite
Les roches magmatiques des zones de subduction présentent des minéralogies différentes (pourquoi?), mais ont un point commun: elles possèdent des minéraux hydroxylés. Cela signifie que le magma à l'origine de ces roches contient de l'eau. D'où vient-elle? De plus, la présence d'eau dans ce magma le rend plus ou moins visqueux, ce qui est à l'origine du volcanisme explosif.
La fusion partielle du manteau et la formation de magmas dans les zones de subduction
Puisqu'il y a volcanisme, il y a formation de magma.
Si on compare les fragments de roches du manteau remontés au niveau d'un volcan de point chaud et au niveau d'un volcan en zone de subduction, la minéralogie est différente.
Le manteau qui entre en fusion est hydraté !
RAPPEL: lorsque la péridotite est hydratée, son solidus est modifié.
PAS DE FUSION
Zone de fusion partielle dans le manteau de la plaque chevauchante, entre 70 et 120 km de profondeur.
PAS DE FUSION
Zone de fusion partielle dans le manteau de la plaque chevauchante, entre 70 et 120 km de profondeur.
1 - D'où vient l'eau? 2 - Pourquoi les roches formées ont une minéralogie différente?
PAS DE FUSION
L'hydratation du manteau dans les zones de subduction.
Evolution des métagabbros subductés
Roche trouvée entre 20 et 50 km de profondeur dans la lithosphère qui s'enfonce = métagabbro à schistes bleus
Roche trouvée au-delà de 50 km de profondeur dans la lithosphère qui s'enfonce = éclogite
Quelques caractéristiques minéralogiques
Métagabbro à schiste vert
Plagioclase + pyroxène+ chlorite + amphibole (hornblende)
Métagabbro à schiste bleu
Plagioclase + pyroxène + glaucophane + grenat
Grenat + jadéite
Eclogite
MinUSc
En entrant en subduction, les roches de la lithosphère océanique, préalablement hydratées, subissent des conditions de température et de pression différentes. Ces roches subissent alors un métamorphisme, qui conduit à une déhydration des minéraux.
Domaine de stabilité de différentes associations minéralogiques (ensemble des températures et pression où une association minéralogique est stable (déterminée en laboratoire)
16 km
33 km
50 km
L'évolution chimique des magmas au cours de leur ascencion
Pages 238 - 239
La dynamique des zones de subduction
laurent.peutin
Created on March 25, 2022
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Chapitre 5 - La dynamique des zones de convergence lithosphérique
La dynamique des zones de subduction
Les marqueurs d'une zone de subduction
Quelques rappels
Marqueurs topographiques
Présence d'une fosse océanique + failles inverses dans le prisme d'accrétion.
Marqueurs sismiques
Répartition de foyers sismiques selon un plan incliné d'environ 100 km d'épaisseur et jusqu'à 700 km de profondeur = PLAN DE WADATI - BENIOFF
Marqueurs thermiques
La tomographie sismique montre une zone froide qui plonge, et qui correspond au plan de Wadati-Benioff.
Marqueurs volcaniques
Présence de volcans de type explosifs sur la plaque chevauchante, en arrière de la fosse.
PLONGEMENT DE LA LITHOSPHERE OCEANIQUE
en raison de son épaississement
Les roches magmatiques des zones de subduction
Les zones de subduction sont caractérisées par la présence de roches magmatiques retrouvées dans la plaque chevauchante.On retrouve à la fois des roches microlitiques (andésites, dacites) issues d'un refroidissement rapide que des roches grenues (diorites et granodiorites) issues de refroidissement lent.
Un volcanisme souvent explosif
Des minéralogies différentes selon les zones de subduction.
Des roches volcaniques
Rhyolite
Dacite
Andésite
Des roches plutoniques
Granodiorite
Granite
Diorite
Les roches magmatiques des zones de subduction présentent des minéralogies différentes (pourquoi?), mais ont un point commun: elles possèdent des minéraux hydroxylés. Cela signifie que le magma à l'origine de ces roches contient de l'eau. D'où vient-elle? De plus, la présence d'eau dans ce magma le rend plus ou moins visqueux, ce qui est à l'origine du volcanisme explosif.
La fusion partielle du manteau et la formation de magmas dans les zones de subduction
Puisqu'il y a volcanisme, il y a formation de magma.
Si on compare les fragments de roches du manteau remontés au niveau d'un volcan de point chaud et au niveau d'un volcan en zone de subduction, la minéralogie est différente.
Le manteau qui entre en fusion est hydraté !
RAPPEL: lorsque la péridotite est hydratée, son solidus est modifié.
PAS DE FUSION
Zone de fusion partielle dans le manteau de la plaque chevauchante, entre 70 et 120 km de profondeur.
PAS DE FUSION
Zone de fusion partielle dans le manteau de la plaque chevauchante, entre 70 et 120 km de profondeur.
1 - D'où vient l'eau? 2 - Pourquoi les roches formées ont une minéralogie différente?
PAS DE FUSION
L'hydratation du manteau dans les zones de subduction.
Evolution des métagabbros subductés
Roche trouvée entre 20 et 50 km de profondeur dans la lithosphère qui s'enfonce = métagabbro à schistes bleus
Roche trouvée au-delà de 50 km de profondeur dans la lithosphère qui s'enfonce = éclogite
Quelques caractéristiques minéralogiques
Métagabbro à schiste vert
Plagioclase + pyroxène+ chlorite + amphibole (hornblende)
Métagabbro à schiste bleu
Plagioclase + pyroxène + glaucophane + grenat
Grenat + jadéite
Eclogite
MinUSc
En entrant en subduction, les roches de la lithosphère océanique, préalablement hydratées, subissent des conditions de température et de pression différentes. Ces roches subissent alors un métamorphisme, qui conduit à une déhydration des minéraux.
Domaine de stabilité de différentes associations minéralogiques (ensemble des températures et pression où une association minéralogique est stable (déterminée en laboratoire)
16 km
33 km
50 km
L'évolution chimique des magmas au cours de leur ascencion
Pages 238 - 239