Zones de collision A
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Chapitre 8 La convergence lithosphérique et ses conséquences Introduction : - Rappels de 1ère S : Zones de subduction Zones de collision I- Convergence et zones de subduction A- Mise en évidence indirecte d’ une plaque subduite Les données de la géothermie permettent de formuler une hypothèse (doc. Couleur livre page 218) Technique utilisée : Observations : Hypothèse : Les données de la seismologie confirment cette hypothèse TP : utilisation du logiciel « sismolog » Pacifique ouest : Tonga Kermadec Pacifique est : cordillère des Andes Le moteur de la subduction B- Localisation, caractères morphologiques et déformations associées aux zones de subduction Observation d’une carte de la planète ( livre pages 230/231) : caractères morphologiques des zones de subduction Chaînes de subduction Arcs magmatiques volcaniques Ex : les Andes Ex :Ceinture de feu du Pacifique Convergence entre une plaque océanique et une plaque continentale Convergence entre deux plaques océaniques Volcanisme Relief + : chaîne de montagne Relief - : fosse océanique Relief + : iles volcaniques Relief - : fosse océanique Relief - : bassin d’arrière arc Volcans + séismes : zones de subduction = marges actives Déformations associées aux zones de subduction. Observation de paysages et de structures géologiques dans les Andes -Plissements -Failles inverses en général -Déformations caractéristiques des zones en compression Observation de la fosse de Nankaï ( marge japonaise) C- Transformation des roches dans les zones de subduction basaltes gabbros péridotites ? Les principales roches observées dans les zones de subduction Pour les documents couleur, voir livre pages 221,222 et 224 Roches magmatiques volcaniques andésite rhyolite Roches magmatiques plutoniques : les granitoïdes (ex : diorite) diorite Mise en relation des compositions minéralogiques et chimiques andésite diorite rhyolite granite Px Roches métamorphiques Hb Pl Gl Pl Méta-gabbro à hornblende Px Méta-gabbro à glaucophane Jd Gt Gl Eclogite Relations dynamiques entre ces roches - Les transformations métamorphiques : utilisation du diagramme P/T de stabilité des minéraux 1) Pl + Px + H2O Méta-gabbro à hornblende gabbro 2) Pl +Hb + H2O Méta-gabbro à hornblende 3) Gl + pl Pl + Hb + H2O Gl + H2O Méta-gabbro à glaucophane Gt + Jd + H2O Méta-gabbro à glaucophane éclogite Ces réactions métamorphiques montrent qu’il y a donc déshydratation de la lithosphère océanique au cours de la subduction Le couplage métamorphisme / magmatisme Conséquence de la déshydratation de la lithosphère subduite : notion de liquidus et de solidus: 1000 2000 T liquidus Solidus sec Solidus hydraté P L’eau libérée par les réactions métamorphiques va abaisser le point de fusion des roches du manteau, les péridotites vont donc entrer en fusion, formant du magma qui va remonter vers la surface et être à l’origine des plutons et des volcans observés dans les zones de subduction Bilan des zones de subduction II- Convergence et collision Exemple étudié : les Alpes A- Les marqueurs morphologiques d’une collision -chaîne de montagnes allongée -Localisation intracontinentale -Zones sismiques -Pas de phénomènes volcaniques B- Les marqueurs structuraux d’une collision -Problème : comment mettre en évidence l’existence passée d’une plaque océanique dans les zones de collision ? 1°)- Renseignements fournis par la vidéo « A la recherche de l’océan perdu » -La présence de complexes ophiolitiques (voir documents) -Les complexes ophiolitiques sont des écailles de croûte océanique -Présence d’importantes failles inverses - présence de nappes de charriage (énormes compartiments déplacés sur de longues distances le long des failles inverses 2°)- La présence de séries sédimentaires marines (voir fiche TD + photos livre p.243) -160 MA : formation de radiolarite -190 MA : formation de calcaire à ammonites -220 MA : dépôt de gypse 3°)- Les témoins géologiques d’une ouverture océanique (voir doc.) 4°)- Renseignements fournis par les profils sismiques (voir doc.) Données sismiques d’un profil réalisé dans les Alpes suisses Zones de collision = zones d’épaississement et de raccourcissement de la croûte continentale 5°)- Les témoins géologiques d’une ancienne subduction Bilan général de la théorie de la tectonique des plaques : naissance, vie et mort d’un océan. Voir exercice.
