Composition chimique de roches magmatiques

II/Le magmatisme des zones de subduction.
1. Les roches des zones de subduction. TP2 (partie 2)
Livre page 221/224.
Doc 1 andésite
Doc 2 : Diorite
quartz
Plagio
Pyroxène
Verre
Plagi
o
mica
Doc 2
Diorite
Grenue
Andésite
Microlitique
Plagioclase
Biotite (mica)
Quartz
Pyroxène
(amphibole)
Plagioclase
Pyroxène
verre
Plutoniques
= Refroidissement lent
Volcaniques.
= Refroidissement rapide.
Tableau page 221 Ces roches participent à la création de la croûte continentale. Elles sont issues d’un magma
d’origine profonde (minéraux ferromagnésiens = mantelliques) enrichies par des minéraux hydratés
et des minéraux plus caractéristiques des couches superficielles.
Pb : Quelle est l’origine du magma à l’origine de ces roches. Quelles sont les conditions de sa formation.
Composition chimique de roches magmatiques
Basalte des dorsales
Andésite
Ryolite
Diorite
SiO2
47
54.2
73.7
66.8
K2O
0.2
1.1
5.3
3
Na2O
2.2
3.7
3
3.8
CaO MgO
11
8.5
7.9
4.4
1
0.3
3.5
1.5
Oxydes de Fe
9.4
9
1.7
3.8
Al2O3
15.8
17.2
13.4
15.6
Ainsi ces roches semblent présenter une composition « mixte », plus riches en minéraux ferromagnésiens que le roches continentales (granite, rhyolite), mais plus riches en minéraux silicatés
alcalins (riches en Na et K) que les roches océaniques.
On note une augmentation de l’hydratation des minéraux.
2. Les conditions de formation du magma au niveau des zones de subduction
Exo 2 page 233.
Quel est l’état de la péridotite à 100 Km de profondeur dans la zone de subduction ?
H2O
1.2
1.9
2
Doc 3 : Diagramme pression-température indiquant les conditions de fusion des péridotites
Solidus : limite du domaine P/T°
au-delà de la quelle la péridotite
commence à fondre (les minéraux
qui fusionnent en premier)
Liquidus : limite du domaine P/T°
au-delà de laquelle la péridotite est
totalement fondue (TOUS les
minéraux)
Géotherme de dorsale : variation de
la T° en fonction de la profondeur
au niveau des dorsales.
Géotherme des plaines abyssales,
idem au niveau des plaines
abyssales (fonds océaniques)
Géotherme des zones de
subduction : idem.
On observe qu’au niveau des dorsales (1S), le géotherme recoupe le solidus entre 20 et
100 Kms de profondeur, c’est-à-dire que les conditions de T° ET de pression sont réunies
pour observer la fusion de la péridotite, c’est là l’origine du magmatisme des dorsales. La
remontée du magma (sous l’effet de mouvements ascendants dans le manteau)   de la
pressio qui  une fusion partielle) .
Mais au niveau des zones de subduction, la T°  beaucoup moins vite avec la
profondeur et les conditions ne sont jamais réunies pour observer une fusion et notamment
pas à 100 Kms de profondeur (où nous avions localisé la formation du magma à l’aplomb de
l’arc volcanique. Donc comment expliquer la production du magma des zones de
subduction ?
Lorsque la péridotite est hydratée,
on note que le solidus recoupe le
géotherme. La présence d’eau dans
la péridotite a abaissé la T° de
fusion à profondeur égale.
Désormais à 100Kms de
profondeur, on obtient une fusion
partielle de la péridotite et la
formation d’un magma, qui moins
dense va remonter et engendrer les
phénomènes éruptifs.
Ainsi ces observation confirme la présence de minéraux hydratés dans ces roches.
PB : D’où vient l’eau ?