SUBDUCTION : Correction des exercices du livre – feuille 1

SUBDUCTION : Correction des exercices du livre – feuille 1
Apprendre le cours sur la subduction. Les documents du livre et les questions permettent d'illustrer le cours. Voici des
questions qui peuvent guider votre travail (en gras, les exercices obligatoires).
I) Les caractéristiques d'une zone de subduction
n°3 p. 213 : les reliefs d'une zone de subduction, notion de marge passive/active
Marge : limite entre continent et océan.
Profil et coupe a : présence d’une fosse océanique, arc d’îles volcaniques (îles Aléoutiennes), un bassin d’arrière arc, le talus
continental qui marque le début du continent . C’est une marge active, correspondant à une zone de subduction de type « arc
volanique ».
Profil et coupe b : Coupe de l’océan Atlantique : A l’Est, vers l’Afrique et à l’Ouest vers l’Amérique du Sud : la limite océan –
continent correspond simplement au talus continental : ce sont des marges passives.
A l’Ouest, contact : Amérique du Sud-océan Pacifique : Une chaîne de montagne volcanique (Cordillère), une fosse océanique :
c’est une marge active due à une zone de subduction.
n°1p. 217 : plan de Benioff
Doc 1 c : distribution géométrique des foyers sismiques : ces foyers sont distribués selon un plan incliné de faible épaisseur
(moins de 100 km), qui part de la fosse océanique (- 8000m) et qui s’enfonce sous l’Amérique du Sud. Ce plan est appelé plan de
Benioff. Les foyers les plus profonds se trouvent entre 600 et 700 km de profondeur. Doc 1b : distribution statistique : les
séismes les plus fréquents (entre 10 et 100/ans) ont un foyer superficiel (moins de 71 km de profondeur) ; les séismes les plus
profonds (600 km) se produisent moins de 10fois /an.
n°1p. 219 : les anomalies géothermiques
A la limite des plaques américaine et Pacifique, le flux de chaleur moyen est de 70 mW/m2 (couleur verte). Cependant, observe
un flux plus faible (40 mW/m2, couleur violette) le long de la côte ouest-américaine : cette anomalie « négative » correspond au
refroidissement apporté en profondeur par la subduction de la lithosphère océanique (voir doc page 216).
Inversement, dans les montagnes Rocheuses on observe ponctuellement des zones où le flux thermique est supérieur à la
moyenne (entre 100 et 120 mW/m2, couleurs jaunes-rouge). Ces anomalies « positives » correspondent à la remontée d’un
magma chaud formé en profondeur.
n°4 p. 234 : un prisme d'accrétion La Barbade, voir feuille 2
II Fonctionnement d'une zone de subduction
n°2 p. 219 la densité moyenne de la lithosphère océanique voir feuille 2
III Le métamorphisme de la lithosphère océanique
n°1 p 221
Le document qui montre que les roches métamorphiques présentées proviennent de la transformation de la lithosphère
subduite est le tableau indiquant la composition chimique des roches (en % de Si, Al, etc.). On constate que les roches
métamorphiques étudiées ont la même composition chimique que le basalte et le gabbro qui composent la croûte océanique :
47,1 % de Si02, 14,2% d’Al2O3, etc. Cela montre que les roches métamorphiques viennent de la transformation du basalte et du
gabbro.
En revanche, à partir de cette composition chimique, des minéraux différents se forment selon les roches. La composition
minéralogique dépend des conditions de température, de pression et d’hydratation des roches.
n° 1,2, 3 p. 223 voir feuille 2
IV Le magmatisme dans une zone de subduction
n°2 p. 221
L’andésite et la rhyolite ont une structure microlitique : cristaux et microlites noyés dans une pâte non cristallisée.
Ces roches caractéristiques d’une zone de subduction sont plus riches en silice que le basalte ou gabbro qui se forme au niveau
d’une dorsale océanique.
n°1, 2 p. 225
1) La lame mince de granitoïde montre que les roches de cette famille ont une structure grenue, entièrement cristallisée. Elles
proviennent de la cristallisation d’un magma à la suite de son refroidissement. Le refroidissement se fait en profondeur, dans
des plutons, et donc la cristallisation est très lente, ce qui laisse du temps pour la formation de tous les cristaux.
La présence de ces roches à l’affleurement indique que les massifs montagneux ont subi une forte érosion.
Dans les zones de subduction le magma remonter vers la surface. Soit il atteint la surface pour former les volcans, soit il
cristallise en profondeur pour former les massifs de granitoïdes.
2) Dans les zones de subduction, le magma se forme dans les zones où le température et la pression sont élevée, mais surtout
dans les zones où il y a un apport d’eau. Cet apport d’eau est lié au métamorphisme de la plaque océanique plongeante.