Thème 6 : la convergence lithosphérique et ses effets Cours 1 : la convergence et la subduction...

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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

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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

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Cours 1 : la convergence et la subduction

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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

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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

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-> Des déformations lithosphériques associées aux contraintes compressives(doc 5 c p.295)

• Plis, • Failles inverses ,

(Souvent présents dans le prisme d’accrétion)

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-> 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

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Tous ces marqueurs témoignentd’un mouvement de

convergence des plaques lithosphériques

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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)

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Commentaires:…

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Remarques:->L’activité volcanique en zone de Subduction « commence » à…

->les subductions les plus anciennes ont….

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bilan

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I.3) Un des mécanismes

de la subduction

Un moteur de la subduction :la différence de densité entre la lithosphère et l’asthénosphère

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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

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Rhyolite, Doc 12 b et d p.300-> le schéma à prendre

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Granodiorite ou granitoïde (granite) des plutons. Doc 13 c et d p.301-> Le schéma à prendre

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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)->

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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)

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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)

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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

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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

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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

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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

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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

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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…

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Cours 2 : la convergence et la collision