Correction

1ère partie de l’épreuve
Dossier.
LE METAMORPHISME DANS LES ZONES
DE SUBDUCTION

LE METAMORPHISME DANS LES ZONES DE SUBDUCTION
Niveau : Terminale S
Extrait du programme :
Documents :
Document 1 : Trajet Pression Température temps - Alpes
C. Nicollet, Métamorphisme et géodynamique
Document 2 : Métamorphisme du manteau lithosphérique
Séismes profonds
Document 3 : Mécanismes d’exhumation
C. Nicollet, Métamorphisme et géodynamique
Document 4 – support concret : Exemple en France (Hercynien)
Carte géologique de Groix au 1 :50000ème
Echantillons associés

Document 1 : trajets Pression – Température – temps des roches crustales (Alpes)

Document 1 : interprétations
Interprétation scientifique (niveau Master)
Acquisition de ces données P-T-t ?
- thermo-barométrie sur les assemblages minéralogiques à l’équilibre
- thermochronologie = dater le passage d’isothermes (ex. Ar/Ar phengite)
Interprétation du document :
3 unités structurales dans l’ordre sur une coupe W-E:
- Les schistes lustrés (Queyras). Roches sédimentaires du prisme d’accrétion
océanique très déformées, emballant des métabasites dans le faciès SB (voir figure
3, Bric Bouchet). Pic de métamorphisme : 1 GPa (40km), 400-500°C, atteint à 45-
50 Ma.
- L’unité du Mont Viso. Roches basiques de la croûte océanique de l’océan Alpin.
Pic de métamorphisme : 2,5 GPa (80km), 600°C, atteint vers 45 Ma.
- L’unité de Dora Maira. Roches de UHP de la croûte continentale Européenne. Pic
de métamorphisme : >3 GPa (100km), 700°C, atteint vers 30 Ma.
Gradient géothermique : compris entre 4 et 8 °C/km = métamorphisme de HP-BT. Typique
d’un métamorphisme de subduction (décrire subduction, invagination des isothermes, etc.).
Histoire de la subduction dans les Alpes :
- les + vieux témoins : 50 Ma, le prisme d’accrétion fonctionne
- 40 Ma : CO enfouie jusqu’à au moins 80 km = subduction océanique
- 30 Ma = fin de la subduction de l’Océan Alpin. La croûte continentale européenne
entre en subduction = subduction continentale.
- Ensuite : blocage et début de la collision.
Questions :
- comment ces roches sont-elles remontées à la surface après la subduction ?
- dans les zones de subduction actives (Andes, Mariannes, Japon, Crète), voit-on ces
roches de HP-BT à l’affleurement ?
 mécanismes d’exhumation (doc 3)
Didactisation
Faire construire aux élèves une partie de ce trajet P-T-t à partir des observations en lame
mince sur des minéraux clé (glaucophane, jadéite, coésite).

Document 2 : métamorphisme du manteau lithosphérique
a – diagramme de phases de l’olivine et densité en fonction de la profondeur. b – structure des
phases à une température de 1400°C. c – d – répartition des séismes dans la zone de
subduction des Mariannes en carte et en coupe.