LECON (AGREG INT) : plan détaillé LE MAGMATISME DES ZONES

LECON (AGREG INT) : plan détaillé
LE MAGMATISME DES ZONES DE SUBDUCTION ( TS)
BO: Thème 1-B-3 Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux
continentaux
Les zones de subduction sont le siège d'une importante activité magmatique qui aboutit à une production de
croûte continentale.
Connaissances
Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et
leurs éruptions sont fréquemment explosives. La déshydratation des matériaux de la croûte océanique
subduite libère de l'eau qu'elle a emmagasinée au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle
des péridotites du manteau sus-jacent. Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus
grande partie cristallise en profondeur et donne des roches à structure grenue de type granitoïde. Un
magma, d'origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériau continental.
Objectifs et mots-clés. Accrétion continentale ; granodiorite ; andésite. (Collège. Dynamisme éruptif.
Première. Subduction.) [Limites. Les mécanismes de la fusion se limitent à la mise en évidence du rôle de «
fondant » de l'eau. Les réactions minéralogiques de déshydratation ne sont pas exigibles.]
Pistes. Métamorphisme dans la plaque subduite.
Capacités, attitudes
Observer à différentes échelles, de l'échantillon macroscopique à la lame mince, les roches mises en place
dans un cadre de subduction et comprendre les différences de structures et leur particularités
minéralogiques (abondance en minéraux hydroxylés).
Réaliser et exploiter les résultats de modélisations numériques de fusion partielle des roches. Comparer les
compositions minéralogiques d'un basalte et d'une andésite.
Rq: ici il n’ y a qu’un plan détaillé; il faudrait songer aux supports à présenter et construire un
exercice intégré.
Introduction: acquis: 4° volcanisme ; 1°S notion de subduction = plongée de la lithosphère océanique rigide
dans l’asthénosphère ductile;magmatisme ( vu dans le cadre de la mise en place de nouvelle lithosphère au
niveau des zones de divergence) = existence de matière minérale en fusion TS qui permet la mise en place
de roches magmatiques plutoniques ou volcaniques; TS préalablement les élèves auraient vu les
marqueurs des zones de subduction, notamment l’existence d’un volcanisme et d’un relief positif....
On peut donc se demander quelles sont les caractéristiques du magmatisme des zones de subduction ,
l’origine du magma et les conditions qui ont permis sa formation ainsi que le devenir du magma.
I) CARACTERISTIQUES DU MAGMATISME DES ZONES DE SUBDUCTION
1) En surface un volcanisme explosif
- vidéos/ photos: caractère explosif du volcanisme avec expulsion de bombes, cendres, nuées ardentes ;
identification de laves visqueuses
- observation microscopique d’andésites ( et rhyolite) : «trous» qui révèlent la richesse du magma en gaz (
et lien avec le caractère explosif des éruptions) ; reconnaissance minéralogique; structure microlitique qui
révèle un refroidissement rapide en surface
2) En profondeur, des roches magmatiques plutoniques:
- ces roches constituent l’essentiel du relief positif
- observation microscopique de granodiorite / granite: reconnaissance minéralogique;structure grenue qui
révèle un refroidissement lent en profondeur
II) ORIGINE DU MAGMA DANS LES ZONES DE SUBDUCTION
1) Fusion partielle des péridotites du manteau liée à un apport d’eau:
- diagramme pression /température , solidus , liquidus, solidus hydraté: exo intégré possible
- composition chimique globale des péridotites différente de celle des roches magmatiques: activité de
modélisation de la fusion partielle
2) Origine de l’eau permettant la fusion partielle
- métamorphisme de la plaque plongeante ;la lithosphère s’est hydratée alors qu’elle s’éloignait de la dorsale
( elle est composée de minéraux hydroxylés) ; lors de sa plongée, la lithosphère se déshydrate et apporte
de l’eau au manteau situé au-dessus, ce qui permet sa fusion partielle: étude de métagabbros de type
schiste vert, schiste bleu et éclogite; positionnement sur un diagramme pression /température; identification
de minéraux marqueurs des conditions P et T rencontrées; équation de transformations minéralogiques
mettant en évidence la perte d’eau des minéraux de la lithosphère océanique plongeante
III) DEVENIR DU MAGMA
- remontée du magma chaud et peu dense
- éventuelle contamination du magma lors de sa remontée
- le refroidissement lent en profondeur d’une grande partie du magma permet la mise en place des roches
magmatiques plutoniques, les granitoides, alors que le refroidissement rapide en surface du magma
permet la mise en place des roches magmatiques volcaniques: activité de mise en évidence que la vitesse
de refroidissement du magma conditionne la structure de la roche : modélisation vanilline
- la mise en place des roches magmatiques dans les zones de subduction permet ainsi une accrétion
continentale; quantifier.
conclusion : la fusion de matériel mantellique entraîne la formation de croûte continentale
schéma bilan....