Synthèse Le magmatisme en zone de subduction Introduction

Manteau anhydre
Manteau hydraté
Partie I: Synthèse
Le magmatisme en zone de subduction
Introduction:
Dans les zones de subduction, domaine de convergence, là où la lithosphère océanique plonge dans
l’asthénosphère, règne une activité magmatique importante. Que ce soit par les éruptions volcaniques
et/ou par la mise en place de roches plutoniques, on y observe les preuves d'une grande diversité de
roches typiques retrouvées en surface mais aussi en profondeur.
C'est pourquoi on se propose de voir comment, dans ce contexte de marge active, se met en place
l’activité magmatique et comment cette activité intervient dans la production de nouveaux matériaux
continentaux.
1/ Origine du magmatisme dans les zones de subduction.
 Seule la péridotite hydratée placée dans les conditions de P/T du manteau de la plaque
chevauchante peut fondre pour donner du magma; en effet cette même roche à l'état anhydre
ne fondra pas. En parallèle le basalte qu'il soit hydraté ou non ne trouve pas les conditions
nécessaires de pression/Température pour subir une fusion partielle.
 Ainsi dans les zones de subduction, le magma a pour origine la fusion partielle des péridotites
du manteau lithosphérique de la plaque chevauchante.
 Cette fusion partielle n’est possible qu’en présence d’eau
qui abaisse le solidus c’est à dire la température de
fusion de la péridotite. Dans ce cas seulement les
conditions de température et de pression sont réunies
pour permettre l’entrée en fusion partielle de la roche
 L’hydratation du manteau, indispensable à la fusion
partielle, est liée au climat métamorphique que subit la
plaque plongeante (hautes pressions, basses
températures) au cours de son enfoncement dans
l’asthénosphère. Les roches de la plaque plongeante mise
en place au niveau de la dorsale, vont subir des
transformations minéralogiques (à l’état solide) liées à
leur contact prolongé avec l'eau de mer. Ces roches qui
présentent, au voisinage de la marge active, des
minéraux hydroxylés (chlorite, actinote), vont peu à peu
se déshydrater sous l’effet des variations de pressions et
de températures, pour devenir totalement anhydres
(éclogites). L’eau libérée par la plaque plongeante c percole dans le manteau de la plaque
chevauchante et hydrate les péridotites.
2/ Production de nouveaux matériaux continentaux dans les zones de subduction.
- Le magma issu de la fusion partielle remonte à la faveur de sa plus faible densité (comparée à celle
des roches solides environnantes) et des multiples fracturations du sous-sol finit par cristalliser en
profondeur, formant au sein de la croûte continentale, des roches plutoniques (à structure grenue)
comme le granite, la granodiorite ou la diorite qui augmentent le volume crustale.
La structure grenue ou holocristalline témoigne d’un refroidissement lent du magma. La roche est
entièrement cristallisée et les minéraux souvent observables à l’œil nu.
- Le magma peut aussi être émis en surface lors d’éruptions volcaniques explosives et très violentes
en raison de la viscosité de la lave. Il se forme alors des roches volcaniques dont la plus caractéristique
est l’andésite. La structure microlitique témoigne d’un refroidissement rapide du magma. La roche
présente des microlithes et du verre.
Conclusion:
On voit bien par ce qui précède que le magmatisme dans les zones de subduction participe à alimenter
la mise en place de matériaux au niveau de la lithosphère continentale. Toutefois il faut préciser
également que les matériaux mis en place sont variés déjà d'un point de vue structure cristalline mais
aussi minéralogique et qu'au final tous ces matériaux formant les reliefs continentaux subiront
l'altération et l'érosion dues aux "attaques biologiques et physiques".