Convergence lithospherique 178KB Nov 22 2013 08:00:56 PM

1. La subduction : une zone de convergence
●La convergence lithosphérique se traduit par un rapprochement des
plaques lithosphériques et par leur résorption, processus complémentaire
de la formation de la lithosphère qui se produit au niveau des dorsales
océaniques au niveau d’une zone de subduction. Ces zones de subduc-
tion sont appelées aussi marges actives.
●À la surface du globe, on distingue deux grands types de zones de sub-
duction suivant la plaque chevauchante : soit la lithosphère océanique
s’enfonce sous une lithosphère continentale (cas de la chaîne andine),
soit la lithosphère océanique s’enfonce sous une lithosphère océanique
(cas du Japon).
2. La morphologie des zones de subduction
●Les zones de subduction sont caractérisées par leur morphologie super-
ficielle et profonde :
– le creusement au niveau de la marge active d’une dépression appelée la
fosse océanique ;
– la formation de chaînes de montagnes récentes ;
– la mise en place d’une activité magmatique intense au niveau d’un arc
magmatique;
– la formation d’un prisme d’accrétion constitué essentiellement de sédi-
ments océaniques déformés;
– la présence d’un bassin arrière-arc (dans le cas d’une subduction océan-
océan).
CHAPITRE 4 LA CONVERGENCE LITHOSPHÉRIQUE
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Les caractéristiques des zones
de subduction
1
La lithosphère est découpée en douze plaques. Les limites de ces
plaques constituent les zones actives de la planète avec, notamment,
des séismes fréquents. On distingue ainsi trois limites de plaque : des
zones de divergence, des zones de convergence et des zones de failles
transformantes.

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cours savoir-faire sujets bac corrigés
4-1. Morphologie d’une zone de subduction.
●On distingue ainsi les marges actives des marges passives. Mais d’autres
éléments caractérisent ces marges actives. En effet, la subduction s’accom-
pagne de phénomènes tels qu’une activité sismique importante.
CROÛTE CONTINENTALE
bassin arrière-arc fosse océaniqueprisme d’accrétion
arc magmatique
MOHO
BASE DE LA LITHOSPHÈRE
B
A
S
E
D
E
L
A
L
I
T
H
O
S
P
H
È
R
E
croûte océanique
Ne pas confondre les deux types de subduction : océan-océan
et continent-océan. Elles présentent certaines différences au niveau
morphologique (fosse, prisme d’accrétion).

1. La localisation des séismes au niveau
des zones de subduction
●Les foyers des séismes ont une profondeur croissante lorsque l’on
s’éloigne de la plaque océanique subductée. On peut ainsi distinguer les
séismes superficiels se distribuant jusqu’à une profondeur de 30 kilo-
mètres et, au-delà, les séismes de profondeur.
●Les tremblements de terre superficiels concernent la plaque chevauchante.
Ces séismes sont associés à l’activité volcanique de l’arc magmatique.
●Les tremblements de terre plus profonds sont attribués à l’enfoncement
de la plaque en subduction dans le manteau.
4-2. Répartition des foyers sismiques de surface (cercles vides) et profonds
(cercles pleins) au niveau des zones de subduction.
CHAPITRE 4 LA CONVERGENCE LITHOSPHÉRIQUE
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Les séismes associés aux zones
de subduction
2
L’enfoncement de la plaque lithosphérique s’accompagne d’une acti-
vité sismique importante. Ces phénomènes sismiques représentent les
premiers marqueurs des zones de subduction.

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2. Les séismes profonds se distribuent de manière
particulière
●Wadati et Benioff ont montré que des foyers sismiques se disposaient glo-
balement sur un plan incliné à 45 °. Ce plan incliné représente la surface
sismique séparant la plaque chevauchante de la plaque subduite. Ce plan
se nomme plan de Wadati-Benioff, des noms de ses deux découvreurs.
●Cette surface sismique matérialise le plongement d’une portion rigide de
la lithosphère océanique à l’intérieur du manteau plus chaud et plus ductile.
●L’étude de la répartition des foyers sismiques en profondeur a ainsi per-
mis d’identifier le panneau lithosphérique plongeant dans l’ensemble des
marges actives de la planète.
●Une même surface de Wadati-Benioff peut présenter, d’un point à
l’autre, un pendage changeant et, d’une zone de subduction à une autre,
le pendage moyen varie fortement. Ainsi le pendage est de 10° sous les
Andes australes et de plus de 80° sous les Mariannes.
Ne pas confondre les différentes origines des séismes. Leur localisation
particulière permet de mettre en évidence les particularités des zones
de subduction.

1. Les marges actives présentent des anomalies
thermiques
●Le flux de chaleur représente la quantité de chaleur traversant une sur-
face en un temps donné. À la surface de la Terre, le flux moyen est d’envi-
ron 1,2 ␮cal/cm2/s. Lorsque le flux est supérieur à la valeur moyenne, on
parle d’anomalie positive ; lorsque le flux est inférieur à la valeur moyenne,
on parle d’anomalie négative.
●Au niveau des zones de subduction, la répartition des flux de chaleur est
particulière. En effet, on observe une anomalie négative à l’aplomb de la
fosse océanique et une anomalie positive associée à l’arc magmatique.
4-3. Variation du flux thermique au travers d’une marge active.
1
2
flux thermique
(␮cal/cm2/s)
anomalie positive
anomalie négative
ARC FOSSE
CHAPITRE 4 LA CONVERGENCE LITHOSPHÉRIQUE
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Le moteur de la subduction
3
L’étude thermique des zones de subduction permet de confirmer les
données apportées par la sismologie sur la dynamique des marges
actives mais elle permet aussi de comprendre pour quelles raisons la
plaque lithosphérique plonge dans le manteau.