Transcript Une double anomalie thermique associée aux zones de subduction

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
OU
Enfoncement 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 COCO)
Négatifs: Fosse océanique (jà10.000m)+ prisme d’accrétion
sédimentaire (pente océanique
plus douce côté continent).
Bassin d’arrière arc (sub. COCO)
-> Une activité volcanique et
sismique importante
Subduction océancontinent: 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 témoignent
d’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
I.4 le caractère magmatique des zones de subduction
A) Les caractéristiques du magmatisme en zone 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)
->
Granitoïde:
Absence de verre et
Roche grenue
->
Présence de microcristaux hydratés
(biotite et amphibole)
->
Présence de minéraux
Hydratés (biotite et
Amphibole)
->
B .Suivi de l’évolution des roches d’une croûte
océanique depuis sa formation jusqu’à sa subduction
Evolution/locali
sation
G1: dorsale
Type de roche
doc 17 a et b p.304
Basalte / gabbro
Minéralogie
Schéma d’OBS
Chronologie
relative
Lame mince de gabbro: doc 17 a p.304
Conditions de
formation
Fusion partiel d’un magma (manteau supérieur)
Voir graphe
Pression/température 1819 p.305
Evolution/local G2-G3: croûte océanique (CO)
isation
Type de roche
Métabasalte / Métagabbro, faciés à schistes verts
Minéralogie
Lame mince de Métagabbro: doc 18 a p.305
Schéma d’OBS
Chronologie
relative
Conditions de
formation
Voir graphe
Pression/température
18-19 p.305
G2: plagioclase + pyroxène +EAU -> amphibole
G3: amphibole + plagioclase + EAU -> chlorite + actinote
Métamorphisme BT-BP et hydratation (minéraux
hydratés)
Evolution/locali
sation
G4: CO en début de subduction
Type de roche
Métagabbro, faciès schiste bleu
Minéralogie
Schéma d’OBS
Chronologie
relative
Lame mince de Métagabbro: doc 19 a p.305
Conditions de
formation
G4: plagioclase + chlorite (ou actinote) -> glaucophane
+EAU
Métamorphisme de HP-BT avec déshydratation
Voir graphe
Pression/température 1819 p.305
Evolution/locali
sation
G5-G6: CO en subduction
Type de roche
Métagabbro, faciès à éclogites
Minéralogie
Schéma d’OBS
Chronologie
relative
Lame mince de Métagabbro: doc 19 a p.305
Conditions de
formation
Plagioclase + glaucophane -> grenat + EAU + jadéite
Voir graphe
Pression/température 1819 p.305
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 pressionhaute 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