Devenir de la croûte océanique hydratée au cours de la subduction

Devenir de la croûte océanique hydratée au cours de la subduction.
On a trouvé successivement les 3 gabbros présentés ci-dessous G0,G1,G’1:
Après avoir rappelé les conditions de formation d’un gabbro en général , précisez dans quel
ordre se sont formés les différents minéraux observés dans ces trois gabbros et replacez le
trajet PTt suivi par ces gabbros en utilisant le diagramme PT où sont figurés les domaines
de stabilité des minéraux.
plagioclase + pyroxène + eau => amphibole (hornblende)
plagioclase + hornblende + eau => amphibole (chlorite) + actinote.
Plagioclase + chlorite => glaucophane + eau
Plagioclase + glaucophane => grenat + jadéite + eau
Observez les échantillons et lames minces de gabbro et métagabbro océaniques G1 et G2 et
G3 et complétez le tableau ci-dessous.
Justifiez l'affirmation suivante : "La croûte océanique après sa formation au niveau d'une
zone d'accrétion s'hydrate au niveau des déformations résultant de l'expansion océanique,
elle se refroidit."
R:
Dégagez les caractéristiques générales d'une roche métamorphique.
R:
Aidez vous des données ci-dessous et de certaines réponses du tableau afin de justifier
l'affirmation suivante : " une plaque océanique se déshydrate au cours de sa subduction".
R:
Replacez le trajet PTt suivi par ces gabbros en utilisant le diagramme PT où sont figurés les
domaines de stabilité des minéraux.
Gabbro et Métagabbro d'une croûte
océanique n'ayant pas subductée.
Gabbro témoin
(Chenaillet) G0
ECHANTILLONS
1) Déformations
observables
non
(Foliation)
LAMES MINCES, ECHANTILLONS
2) Minéraux
observables
soulignez les
minéraux hydratés
et non hydratés
différents de ceux
du témoin.
3) Domaine de
Zone d'accrétion
pression et
6 km
température
signés par les
0,2 Gpa
associations
1000 °C
minérales
FACIES
métamorphiques*
4) Relations
géométriques
observables entre
les minéraux
5) Datation
relative
des minéraux
Principe utilisé
Métagabbros océaniques
Métagabbro
(Chenaillet) G1
Métagabbro
(Queyras) G2
Métagabbro
(Viso) G3
oui
oui
oui
Zone d'accrétion
6 km
0,2 GPa
650 °C
38 km
0,9 Gpa
350 °C
45 km
1,3 Gpa
450 °C
Une auréole de Hornblende entoure le Une auréole
CPX
Glaucophane
entoure le CPX
(Pr. d'inclusion)
(Pr. d'inclusion)
de Le Glaucophane est
noyé, entouré par la
jadéite et le grenat.
(Pr. d'inclusion)
METAGABBROS DE CROUTE METAGABBROS DE CROUTE OCEANIQUE AYANT
OCEANIQUE TEMOIN
PARTICIPE A UNE SUBDUCTION
Faciès métamorphiques
"Amphibolites" à "Schistes
"Schistes Bleus" à
"Eclogites"
verts"
Glaucophane"
% des minéraux métamorphiques marqueurs des conditions pression et température avec
formules chimiques
Felsp. Plagioclase
50 %
10 %
(Na, Ca) Si2 Al2 O8
CPX
5%
Ca [Mg, Fe, Mn]3 (Al, Fe3+ ,
Cr]2 Si3 O12
Hornblende
5%
20 %
Na Ca2 (Mg, Fe)3 Al
3
0%
Si6 O22
(OH2)
Chlorite
0%
(Mg, Fe, Al)6 (Si, Al)4 O10
(OH8 )
25 %
Glaucophane
Na2 (Mg, Fe)3 Al2 Si
(OH2)
50 %
8
O22
Lawsonite
10 %
0%
0%
20 %
Jadéite
Na Al Si2 O6
Grenat
0%
15 %
(Ca, Mg, Fe, Mn)3 (Al, Fe3+ ,
Cr)2 Si3 O12
0%
Ca Al2 Si2 O7 (OH2) H2 O
90 %
0%
Tableau de données relatives au % des minéraux observables et quantifiables des roches
métamorphiques des zones de subduction anciennes et actuelles
Faire une synthèse justifiée permettant de répondre au problème
* Sous forme écrite
 Résumez et argumentez les principales transformations qui affectent la croûte océanique
au cours de la subduction.
R:
* Sous forme d'un schéma
Situez par des couleurs la répartition des faciès métamorphiques de la croûte océanique en
fonction de la profondeur d'une zone de subduction actuelle.(application du principe
d'actualisme).
Exercice intégré :
On cherche à retracer une partie de l'histoire de cette lithosphère océanique grâce à
l'étude minéralogique de ces roches métamorphiques.
On observe 2 échantillons d’éclogite 1 et 2, l’éclogite 1 présente des minéraux
caractéristiques de ce type de roche : le grenat et la jadéite.
Localiser par un cercle, sur le diagramme pression - température, les conditions de formation
des deux assemblages de minéraux constituant d'une part l'éclogite N°1 et d'autre part
l'éclogite N°2
A l’aide de ce diagramme pression – température et de vos observations, formuler une
hypothèse permettant d’expliquer la transformation minéralogique ayant abouti à l'éclogite
n°2
Diagramme pression - température de stabilité des minéraux
Eclogite n°2