Chapitre 3

Chapitre 3
Leçon 2 Les zones de
subduction
I)
Caractéristiques des zones de
subduction
Voir TP 12
1) Deux reliefs contrastés :
Un relief +
Un relief Voir livre p. 212-213
Une
marge
active
Un arc volcanique
2) Une forte activité magmatique
• Nombreux volcans
Mont Saint-Helens, Etats Unis,
dernière éruption : 1980
p. 214
• Des massifs plutoniques
Massif de granitoïdes de Californie, p. 224
3) Une forte activité sismique
Plan de
Benioff
Répartition des foyers sismiques sous la
Cordillère des Andes (TP 12 + p. 217)
Plan
de
Benioff
Répartition des foyers sismiques sous l’arc
volcanique des Mariannes (TP12)
4) Des traces d’un mouvement de
compression
• Dans les Cordillères ou les arcs volcaniques
Les Rocheuses,
Montana, Etats Unis,
p. 214
• Au niveau de la fosse océanique, on observe
parfois un prisme d’accrétion
Fosse
océanique
Arc
volcanique
des Antilles
Ile de la
Barbade
Exercice n°4 p. 234
Sur l’île de la Barbade
5) Anomalie du flux de chaleur ou flux
géothermique
Flux
géothermique
en Amérique
du Nord
(carte), p. 218
Flux
géothermique
en Amérique
Centrale,
coupe O-E.
II) Interprétation des observations :
mécanisme de la subduction
1) Une plaque océanique
s’enfonce vers le manteau
Voir TP12
TP 12
Convergence de deux plaques :
Plaque continentale
Plaque océanique
lithosphère
asthénosphère
Formation
d’un
magma
asthénosphère
2) Le moteur de la subduction
Exercice 2 p. 219
Epaisseur de la croûte
océnique = 6 km
D1 = (DensitéCr.océan. x EpaisseurCr.océan. +
DensitéMant.lithos. x EpaisseurMant.lithos.) /
EpaisseurLithos.totale
= (3 x 6
= 97,2/30
= 3,24
+ 3,3 x 24) / 30
D2 = 3,255 D3 = 3,264 D4 = 3,282
D5 = 3,285 D6 = 3,152
Densité asthénosphère = 3,25
III) Le magmatisme des zones de
subduction
1) Les roches magmatiques des
zones de subduction :
TP 13 + livre p. 221 et 224
Teneur croissante en silicium
Si
Si
Roches
magmatiques
volcanique :
texture microlitique,
cristallisation rapide de
la lave, en surface,
volcanisme explosif.
Roches
magmatiques
plutoniques :
texture grenue
cristallisation lente d’un
magma, en profondeur.
Une
andésite
La
rhyolite
FeldspathPlagioclase
AmphiboleHornblende
Pas de Quartz
Quartz
F.Plagioclase
F.Orthose
Biotite
Amphibole
La diorite
La
Le
granodiorite granite
Les granitoïdes
Une
andésite
Une
rhyolite
Bi
Pl
Am
Q
Un granite à amphibole et biotite
2) Les conditions nécessaires à la
formation du magma
Localisation
des volcans
par rapport
au plan de
Benioff
Diagramme pression-température
IV) Le métamorphisme de la
plaque océanique
Définition :
1) La transformation
métamorphique du gabbro,
roche magmatique de la croûte
océanique
Le
gabbro
(G1)
texture
grenue,
pyroxène et
feldspath
plagioclase
Gabbro au moment de sa formation (G1)
Métagabbro (G2) à
amphibole hornblende
F.plagioclase
Pyroxène
Amphibole
Métagabbro à
amphibole
(G2)
pyroxène
Amphibole
hornblende
plagioclase
Métagabbro
à chlorite
ou schiste
vert (G3)
échantillon
Métagabbro à
glaucophane
ou schiste
bleu (G4)
échantillon
Gl
Py
Pl
Pl
Gl
Py
Métagabbro à
glaucophane ou
schiste bleu (G4)
lame
Métagabbro à
jadéite et grenat
ou éclogite (G6)
échantillon
Ja
Gr
Éclogite
(G6)
Ja
Gr
Métagabbro à jadéite et grenat ou éclogite (G6)
Lame mince
G3
G4
G5
G6
G2
G1
magma
cristallisation
2) Le métamorphisme libère de
l’eau, à l’origine du magmatisme
Conclusion : schéma bilan
+
+
+
LC _
_
100 km
+
+
+
+
_
_
_
_
_
_ _
* * *
*
*
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_ _
_
_
_
_
_
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* *
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*
Fonctionnement d’une zone de subduction
LO
Légendes : Les structures
LC = lithosphère continentale
LO = lithosphère océanique
+ +
Croûte continentale
Croûte océanique
_ _
_
* *
*
Manteau lithosphérique
Asthénosphère
Mouvement de convergence et de
subduction
Montagne
(relief +)
Plis, failles
inverses,
prisme
d’accrétion
Volcans
Fosse océanique
(relief -)
Massif
plutonique
+
+
+AT +
+
+
Remontée
du magma
+
+
Schiste vert
gabbro
_
_
_
_
*
LC _
LO
_
_
AT - _
_
*
_
_
_
*
_
_ magma *
_
_
100 km
EAU
*
*
_
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* * * *
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* *
*
Légendes : Les phénomènes géologiques
associés à une zone de subduction
Déformation des roches, indice d’un
mouvement de compression
*
éclogite
Foyers sismiques le long du plan de Bénioff
Métamorphisme de la croûte océanique
Magmatisme : formation du magma,
remontée, cristallisation
Anomalie thermique négative et positive
+
+
+
_
_
+
+
+
+
_
_
_
_
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_ _
* * *
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_ _
_
gabbro
Schiste vert
_
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