Chapitre 3

Leçon 2 Les zones de subduction

I) Caractéristiques des zones de subduction

Voir TP 12

1) Deux reliefs contrastés : Un relief +Un relief -

Voir livre p. 212-213

Une marge active

Un arc volcanique

2) Une forte activité magmatique• Nombreux volcans

Mont Saint-Helens, Etats Unis, dernière éruption : 1980p. 214

• Des massifs plutoniques

Massif de granitoïdes de Californie, p. 224

3) Une forte activité sismique

Répartition des foyers sismiques sous la Cordillère des Andes (TP 12 + p. 217)

Plan de Benioff

Répartition des foyers sismiques sous l’arc volcanique des Mariannes (TP12)

Plan de Benioff

4) Des traces d’un mouvement de compression

• Dans les Cordillères ou les arcs volcaniques

Les Rocheuses, Montana, Etats Unis, p. 214

• Au niveau de la fosse océanique, on observe parfois un prisme d’accrétion

Arc volcanique des Antilles

Ile de la Barbade

Fosse océanique

Exercice n°4 p. 234

Sur l’île de la Barbade

5) Anomalie du flux de chaleur ou flux géothermique

Flux géothermique en Amérique du Nord (carte), p. 218

Flux géothermique en Amérique Centrale, coupe O-E.

II) Interprétation des observations : mécanisme de la subduction

1) Une plaque océanique s’enfonce vers le manteau

Voir TP12

asthénosphèreasthéno-sphère

TP 12

Plaque océanique Plaque continentale

Convergence de deux plaques :

lithosphère

Formation d’un magma

2) Le moteur de la subductionExercice 2 p. 219

Epaisseur de la croûte océnique = 6 km

D1 = (DensitéCr.océan. x EpaisseurCr.océan. + DensitéMant.lithos. x EpaisseurMant.lithos.) / EpaisseurLithos.totale

= (3 x 6 + 3,3 x 24) / 30 = 97,2/30 = 3,24

D2 = 3,255 D3 = 3,264 D4 = 3,282D5 = 3,285 D6 = 3,152

Densité asthénosphère = 3,25

III) Le magmatisme des zones de subduction

1) Les roches magmatiques des zones de subduction :

TP 13 + livre p. 221 et 224

Teneur croissante en silicium

Si SiRoches magmatiques volcanique : texture microlitique,cristallisation rapide de la lave, en surface, volcanisme explosif.

Une andésite

Feldspath-PlagioclaseAmphibole-HornblendePas de Quartz

La rhyolite

QuartzF.PlagioclaseF.OrthoseBiotiteAmphibole

Roches magmatiques plutoniques :texture grenuecristallisation lente d’un magma, en profondeur.

La diorite La granodiorite

Le granite

Les granitoïdes

Une andésite

Une rhyolite

Un granite à amphibole et biotite

BiPl

QAm

2) Les conditions nécessaires à la formation du magma

Localisation des volcans par rapport au plan de Benioff

Diagramme pression-température

IV) Le métamorphisme de la plaque océanique

Définition :

1) La transformation métamorphique du gabbro, roche magmatique de la croûte océanique

Le gabbro (G1) texture grenue,pyroxène et feldspath plagioclase

Gabbro au moment de sa formation (G1)

Métagabbro (G2) à amphibole hornblende

F.plagioclase

Amphibole

Pyroxène

pyroxène

Amphibole hornblende

plagioclase

Métagabbro à amphibole (G2)

Métagabbro à chlorite ou schiste vert (G3)échantillon

Métagabbro à glaucophane ou schiste bleu (G4)échantillon

Py

Gl

Pl

Py

Gl

Pl

Métagabbro à glaucophane ou schiste bleu (G4)lame

Métagabbro à jadéite et grenat ou éclogite (G6)échantillon

Gr

Ja

Gr

Ja

Éclogite (G6)

Métagabbro à jadéite et grenat ou éclogite (G6)Lame mince

magma

cristallisation

G1

G6

G5

G4

G3

G2

2) Le métamorphisme libère de l’eau, à l’origine du magmatisme

+

+

+

++

+

+

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__

_

___

__

_

__

__

_

_

** **

***

** *

*

LOLC

100 km

Fonctionnement d’une zone de subduction

Conclusion : schéma bilan

+ +

Légendes : Les structuresLC = lithosphère continentaleLO = lithosphère océanique

Croûte continentale

Croûte océanique

Manteau lithosphérique

Asthénosphère

_ _ _

* * *

Mouvement de convergence et de subduction

+

+

+

++

+

+

__

__

_

___

__

_

__

__

_

_

** **

***

** *

*

LOLC

100 km

gabbroSchiste vert

Schi

ste

bleu

éclo

gite

Montagne (relief +)

Fosse océanique (relief -)

Plis, failles inverses, prisme d’accrétion

EAU

magma

Massif plutonique

Volcans

Remontée du magma

***

**

*AT -

AT +

Légendes : Les phénomènes géologiques associés à une zone de subduction

Déformation des roches, indice d’un mouvement de compression

éclogite Métamorphisme de la croûte océanique

* Foyers sismiques le long du plan de Bénioff

Magmatisme : formation du magma, remontée, cristallisation

Anomalie thermique négative et positive

+

+

+

++

+

+

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___

__

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__

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*

gabbroSchiste vert

Schi

ste

bleu

éclo

gite