II – Le métamorphisme associé aux zones de subduction

II – Le métamorphisme associé aux zones de subduction.
A- Le métamorphisme de la lithosphère non subduite.
Au cours du vieillissement de la lithosphère océanique, la diminution de température et
l’hydratation transforme les minéraux présents dans le gabbro (ou le basalte) en minéraux de +
en + hydratés (amphibole).
C’est une transformation à l’état solide sans changement chimique important : c’est le
métamorphisme de basse pression et de basse température.
Pg + Pl + H2O
T°
Hornblende (MétaG.)
Gabbro
T°
Hb + Pl + H2O
Chlortite + actinote (MetaG. Schiste vert)
B- Le métamorphisme de la lithosphère subduite.
Au niveau de la zone de subduction, au fur et à mesure que la lithosphère s’enfonce, les
métagabbros hydratés subissent une forte augmentation de pression sans changement de
température. Ceci entraîne de nouvelles transformations minéralogiques à l’état solide avec
perte d’eau mais sans changement chimique important. C’est le métamorphisme de subduction
de haute pression et de basse température.
P
Pl + chlorite
glaucophane + H2O (schiste bleu)
Pl + glaucophane
P
grenat + H2O (MétatG. Eclogite)
(jadéite)
rq : Toutes les transformation évoquées ici ont lieu aussi dans le basalte.
III – Magmatisme associé aux zones de subduction.
Le métamorphisme des roches de la lithosphère océanique plongeante s’accompagne
d’une libération d’eau qui percole dans le manteau de la plaque chevauchante.
A partir de 80km de profondeur et à une température d’environ 1000°C, les péridotites
hydratées du manteau entrent en fusion partielle donnant un magma riche en silice et en eau.
Ce magma moins dense que le manteau solide remonte vers la surface :
-soit il n’atteint pas la surface et refroidit lentement en profondeur donnant
naissance à des plutons granitoïdes (=diapir). La cristallisation lente et complète du magma est
à l’origine de roches plutoniques à structure grenue (ex. la granodiorite). Ces plutons se
retrouvent aujourd’hui en surface grâce à l’érosion.
-soit le magma atteint la surface et donne naissance à du volcanisme explosif. La
lave visqueuse riche en silice refroidit rapidement donnant naissance à des roches volcaniques
à structure microlithique, constituées de verre (= magma non cristallisé), des microlithes
(=petits minéraux qui n’ont pas eut le temps de cristalliser entièrement), quelques gros
cristaux et des pores. (ex.andésite, rhyolite).
Conclusion : L’enfoncement de la lithosphère océanique s’accompagne d’un métamorphisme de
haute pression et de basse température avec pertes d’eau à l’origine de la fusion partielle des
péridotites de la plaque chevauchante. Cette fusion génère des magmas hydratés à l’origine
des roches magmatiques présentes à l’aplomb de la plaque chevauchante d’une zone de
subduction.