les marqueurs de la subduction

LES MARQUEURS DE LA
SUBDUCTION
Les plaques tectoniques composant la lithosphère sont en perpétuel mouvement. Elles so
au niveau des dorsales océaniques. Malgré cette création permanente, les fonds océaniqu
plus anciens n’ont que 200 millions d’années. Ceci suggère que la lithosphère disparaît da
profondeurs de la Terre. Cette disparition est la conséquence de la subduction, qui compe
donc la création réalisée par accrétion au niveau des dorsales. Quels sont les témoins de
subduction ?
I. Zones volcaniques et sismiques
L’activité sismique et volcanique des zones de subduction est intense, ce qui leur confère
de marges océaniques actives. C’est le cas d’une grande partie de la périphérie de l’oc
pacifique (la ceinture de feu) ainsi que de la région des Antilles. Les édifices volcaniques s
alignés parallèlement à la marge. Leurs éruptions sont souvent très violentes et ont déjà p
de grands dommages dans les zones habitées.
II. Caractéristiques topographiques
A l’approched’une margeactive,le fond océaniques’abaissenettement.Il passed’une
profondeur moyenne au niveau des plaines abyssales de 4000m à des profondeurs pou
dépasser les 10000m. Ces fosses sont bordées par la chaîne volcanique. Du fond de la fo
jusqu’au sommet des volcans, le dénivelé peut parfois atteindre 15km !
Cette chaîne de volcans se présente comme une cordillère marquant le rebord d’un cont
de l’Amérique), ou comme une suite d’îles disposées en arc (c’est le cas de l’arc des Anti
la marge asiatique du Pacifique).
La morphologie des zones de subduction se caractérise donc par la juxtaposition de relief
(la fosse océanique) et de reliefs positifs (une chaine de montagnes ou un arc insulaire).
Dans certains cas, un deuxième relief négatif est visible à l’arrière de l’arc insulaire. On ap
relief le bassin d’arrière arc. C’est le cas par exemple de la mer du Japon entre l’archipe
et la Chine.
III. Répartition des foyers sismiques
Les séismes superficiels, dont la profondeur n’excède pas 100 Km, sont les plus fréquents
situent essentiellement entre la fosse et la chaîne volcanique.
Les séismes plus profonds ont une caractéristique remarquable : leur profondeur augmen
fonction de l’éloignement de la fosse en direction de l’arc magmatique. Il a été prouvé qu
foyers s’inscrivent dans un plan incliné d’une épaisseur inférieure à 100km. C’est le plan
Béniof. Ce plan plonge sous le continent ou sous l’arc insulaire à partir du fond de la foss
une inclinaison variable selon les marges. La distribution spatiale de l’activité sismique ré
plongement de la lithosphère dans le manteau terrestre. Le plancher de la lithosphère s’e
sous le continent (Amérique du Sud) ou sous une autre plaque océanique (Pacifique sud-o
IV. Les déformations lithosphériques
Ces déformations sont les conséquences directes de la convergence des plaques.
Au niveau d’une zone de subduction, l’affrontement de deux plaques lithosphériques est à
l’origine des failles inverses et des plis se traduisant par un raccourcissement horizontal d
lithosphère.
Représentation très schématique d’une faille inverse
Au niveau de certaines marges actives, on peut observer à coté de la fosse un prisme d’
sédimentaire plus ou moins important. Ce sont des sédiments océaniques qui sont comp
par le frottement des deux plaques et qui se déposent en « écailles » superposées. Ces sé
sont moins denses que le plancher basaltique, et ne sont que faiblement solidaires de ce
Dans le mouvement plongeant que leur impose la plaque plongeante, ils s’enfoncent donc
facilement et s’accumulent contre la plaque chevauchante, formant ainsi le prisme.
V. Les anomalies thermiques
Le flux de chaleur d’origine interne, relativement constant à la surface du globe, présente
double anomalie au niveau des marges actives :

Anomalie négative entre la fosse et l’arc magmatique : le flux de chaleur est
anormalement faible.

Anomalie positive au niveau de la cordillère ou de l’arc insulaire : le flux de ch
est anormalement élevé.
La tomographie sismique permet de modéliser les variations de vitesse de propagations d
sismiques en profondeur. Ces variations dépendent de la température. On peut donc ainsi
des courbes isothermes.
Les isothermes sont horizontales dans les zones tectoniquement stables. En revanche, en
subduction, ces isothermes apparaissent très déformées. Ceci est dû au fait que les roche
lithosphère ont une faible conductivité thermique. Elles n’échangent donc que très lentem
la chaleur avec les roches de l’asthénosphère sous jacente.
VI. Les roches caractéristiques des zones de
subduction
Dans les zones de subduction coexistent deux types de roches.
composition
Leur
chimique
semblable indique qu’elles se forment à partir d’un même type de magma.

roches volcaniques de type andésite : structure microlitique, formation en
à la suite d’éruptions volcaniques.

rochesplutoniques
de typegranitoïde
structure
:
grenue,formationlente en
profondeur.
D’autres types de roches sont observables dans d’anciennes zones de subduction. Ces roc
d’origine profonde sont observables à la suite de l’érosion qui les a découvertes. On a par
exemple : les schistes bleus et les éclogites.