ContT421_MF2004_II-2_marqueurs de zone de subduction fossile
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Terminale Scientifique Enseignement obligatoire SVT Sujet type II.2 : Les marqueurs d’une zone de subduction fossile (île de Groix au Sud de Lorient) Dans certaines zones du sud du Massif armoricain, on peut récolter une série de roches qui suggère que cette région fut, à un certain moment de son histoire, une zone de subduction. En mettant en relation les documents proposés et en utilisant les connaissances, expliquer en quoi ces roches fournissent des arguments en faveur de cette idée. Le document 3b sera complété afin de localiser les diverses roches récoltées. Introduction L’île de Groix (Sud de Lorient) appartient au Massif Armoricain qui, comme le Massif Central est une ancienne chaîne de collision. Or, l’étude des Alpes montre que la phase de collision est précédée d’une subduction. Certains prélèvements de roches le suggèrent. Il faut donc à partir des documents fournis étayer cette idée. Dans un premier temps nous étudierons la dispositions spatiale des roches récoltées, puis en mettant en relation les contenus minéralogiques des lames minces de ces roches avec le diagramme PT fourni, nous rechercherons les conditions de pression et de température qui ont permis la formation de ces minéraux ; enfin, en nous basant sur le modèle fourni de la subduction (doc. 3b) , nous reporterons les roches de l’île de Groix sur ce modèle afin de savoir si elles sont satisfont les conditions d’une subduction. I. Disposition spatiale des roches récoltées dans l’île de Groix [ Les schistes verts se trouvent sur une bande de direction NW-SE parallèle aux schistes bleus et éclogites. Ces roches qui sont disjointes dans une zone de subduction sont ici rassemblées mais le document nous indique que ce rapprochement peut être dû à une tectonique postérieure. Les nombreuses failles observables sur le document ont pu jouer (?) un rôle dans ce rapprochement. [ Nous retrouvons donc une disposition en ligne parallèle des roches comparable à la disposition en lignes parallèles des témoins des zones de subduction (fosse, séismes, volcanisme). Cela constitue notre premier argument en faveur d’une subduction mais nous verrons surtout plus loin que cela oriente le plongement de la plaque subduite. Eclogites Schistes bleus N W E S Schistes verts II. Recherche des conditions P,T de formation des minéraux des roches récoltées à Groix [ Les schistes verts (doc. 2c) sont particulièrement riches en chlorites: cela nous permet d’hachurer (hachures vertes) le domaine P,T (document 3a) où ces roches ont pu se former . Cela correspond à des températures (faibles) comprises entre 300°C et 400°C et des pressions faibles (de 0,15 à 0,75 GPa). [ Les schistes bleus (doc. 2a) contiennent de la glaucophane (les autres minéraux n’étant pas à considérer) mais ne contiennent pas de jadéite ou de grenat, présence qui aurait été signalée : cela nous permet d’hachurer (hachures bleues) le domaine P,T (document 3a) où ces roches ont pu se former . Cela correspond à des températures (faibles) comprises entre 100°C et 400°C et des pressions un peu plus fortes (de 0,5 à 1 GPa). [ Les éclogites (doc. 2b) contiennent de la jadéite et une variété de grenat de haute pression : cela nous permet d’hachurer (hachures rouges) le domaine P,T (document 3a) où ces roches ont pu se former . Cela correspond à des températures (toujours faibles) comprises entre 200°C et 500°C mais à de fortes pressions (de 1 à 1,8 GPa). Remarque : nous aurions pu également rechercher les profondeurs correspondant aux pressions enregistrées. Schistes verts Schistes bleus Eclogites III. Les roches de Groix satisfont-elles au modèle de subduction proposé ? [ Il est maintenant possible de reporter les diverses roches récoltées sur le diagramme du document 3b compte tenu des extrêmes de température et de pression. (cf. ci-contre). [ On constate que ces roches appartiennent à la Schistes bleus Schistes verts limite supérieure de la lithosphère en subducEclogites tion donc appartiennent à l’ancienne croûte océanique subduite et nous apportons ainsi la preuve que cette région fut à un certain moment de son histoire une zone de subduction. [ Par ailleurs nous avons vu que les roches sont disposées selon des bandes d’orientation NW-SE. Cela nous amène à penser que le plan de Bénioff était orienté dans une direction perpendiculaire à ces directions et donc plongeant du SW vers le NE. 1/1 contT421 Conclusion La composition minéralogique des roches récoltées a donc permis d’identifier les conditions de pression et de température qui ont existé au moment du métamorphisme de ces roches. En passant du SW au NE de l’île, la plaque plongeante (= subduite) connaît des conditions de pressions de plus en plus intenses pour des températures faibles et globalement constantes ; c’est cela qui signe le métamorphisme de subduction (entrée dans l’asthénosphère d’une plaque océanique froide). Il reste à préciser par quels mécanismes, les schistes bleus, disjoints des éclogites lors de leur formation se retrouvent actuellement associés ; les failles observables sur le doc.1 ont-elles pu jouer un rôle dans ce rapprochement ?
