Subductions - Ombre sur petit
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Plan Rappel structure de la Terre Limites de plaques Grandes plaques lithosphériques Subduction (coupe) Deux types de subduction Fréquence altitudes Flux thermique TP minéralogie subductions Tableau roches correction Trajet pression Température Evolution d’un gabbro Solidus des péridotites Schéma synthèse subduction Sources Convergence lithosphérique Subductions TS Chapitre 8 : La convergence lithosphérique subductions et chaînes de collision Plan I. Pourquoi des zones de convergences ? A) Rappels sur la structure de la Terre II. Les de convergence impliquant une lithosphère océanique: les subductions 1) zones La structure du globe terrestre. A) 2) Répartition desdivisant foyers la delithosphère séismes. terrestre. Les plaques B)B) Convergence Phénomènes affectant lesocéanique. plaques plongeantes. : les chaînes de collision L’autre facemécaniques des zones d’expansion III. entre deux lithosphères continentales 1) Mécanisme au foyer Différents types de :lithosphères dans la :convergence. C) A) Les caractères actuels des Alpes impliqués franco italiennes des caractères de chaîne de collision 2)1) Les moteurs de la subduction Les marqueurs de collision continentale C) Topographie et topographiques structures tectoniques associées aux zones de subduction a) Marqueurs 1) b)Profil topographique. Marqueur structural : l’épaississement crustal. 2) c)UneMarqueurs convergence associée à des structures en compression ou en distension tectoniques 3)2) Prisme d’accrétion Les Alpes résultat d’une collision entre deux continents D)B) Flux subductions. Lesthermique restes d’unassocié ancienaux océan au cœur des alpes franco italiennes actuelles E) 1) Magmatisme associé aux subduction Vestiges d’une marge passive 1)2) Position arcsplancher insulaires et des volcans de type andin. Vestigesdes d’un océanique :Les ophiolites. 2)3) Nature du d’une volcanisme associé aux subductions: la ceinture des andésites Vestiges subduction 3)4) Transformations minéralogiques au sein Conclusion : existence d’un océan alpinde la lithosphère océanique. Rappels surpour les transformations avant la subduction. C) a) Un scénario la formation desminéralogiques Alpes b) Transformations dans la plaque plongeante (= sous charriée). 4) Mécanisme du magmatisme associé aux subductions : la conséquence de la libération d’eau. F)Problème de l’équilibre entre la production de lithosphère et sa destruction. Rappels sur la structure de la Terre Divisions (bases sismiques) Discontinuités sismiques Profondeur km Divisions (bases mécaniques) Croûte Mohorovicic Supérieur LVZ Manteau 10 à 30 100 300 700 Inférieur 2900 Externe (liquide) Noyau Graine (solide) 5000 6400 Tableau: la structure de la Terrre Lithosphère Asthénosphère Limites de plaques (séismes de magnitude > 3) Eurasienne Philippines Caraïbes Pacifique (W) Africaine Indo-australienne Antarctique Amérique atlantique W Cocos Nazca Les principales plaques lithosphériques Nom de la plaque Plaque pacifique Nazca Antarctique Nord Américaine Caraïbe Sud américaine Eurasienne Africaine Indo australienne Philippines Type de lithosphère océanique océanique Mixte continent océan Mixte continent océan Mixte continent océan Mixte continent océan Mixte continent océan Mixte continent océan Mixte continent océan océanique Répartition des hypocentres dans une subduction Echelle des reliefs x5 200km Deux types de subduction Type Mariannes Type Chili Fréquence des différentes altitudes Subductions flux thermique Anomalie positive Flux géothermique Anomalie négative Il doit exister une source de chaleur responsable du volcanisme de l’arc insulaire Plaque plongeante « froide » Trajet P-T Température °C 500 0 Pg Amphibole Chlorite (Schiste vert) Plagioclase Amphibole eau 1000 Plagioclase Pyroxène eau Pression/profonder Pg+glaucophane (schiste bleu) Grenat Jadéite (éclogite) 50 km Géotherme 5°/km (plaque plongeante) Trajet d’un gabbro dans le diagramme P-T depuis la dorsale jusque dans la plaque subduite Evolution d’un gabbro Température °C 500 0 Pg Amphibole Chlorite (Schiste vert) Plagioclase Amphibole eau G2 Pg+glaucophane (schiste bleu) 50 km Plagioclase Pyroxène eau G1 Trajet d’un gabbro dans le diagramme P-T depuis la dorsale jusque dans la plaque subduite G4 Grenat Jadéite (éclogite) 1000 G4 Géotherme 5°/km (plaque plongeante) Solidus des péridotites Conditions dans le manteau au dessus de la plaque plongeante 0 100 0 1000 Solide 2000°C Solide +liquide Solide +liquide Géotherme Solidus sec des péridotites Solidus hydraté des péridotites 200km Synthèse subduction Andésites Granitoïdes TP évolutions des roches impliquées dans les subductions Le Basalte Connaissances etetandésite de à chlorite première ont une est --> structure un les gabbro basaltes microlithique:donc bien sont reconnaissable, au sont niveau métamorphisé des des roches Lesmétagabbro gabbro péridotites agranitoïdes la même sont G4 possède grenues composition du (visible glaucophane que en lelame basalte, et mince unémis sa plagioclase, etstructure àune l’œil nu grenue ledans diagramme les en Métagabbro G5 montrant une association à grenat, pyroxène de type jadéite Andésite (granite, diorite quartique). ont densité éruptives dorsales à une pression médio-océaniques de surface faible et température modérée fait enclaves pression l’équivalent température des échantillons en profondeur, permet de dans basaltes). de correspondant situer sa D’après aules réservoir connaissances dans domaine de(40-60 1Bère(20 qui S, le et glaucophane s’est formée le domaine D, donc pluslemagmatique profond relativement faible (2,6) contrairement auxformation basaltes, gabbros et péridotites a donné manteau 30 km, température le est formé de vers péridotites 200dans 400 °Clithosphère : c’est le (200 faciès schistesC’est bleus). km) mais à basalte. une température du même ordre 400°C). lelégère facièsqui (d>=3). On va les retrouver la continentale plus éclogite. la plaque subduite. L’andésite étant une lave (structure surmonte microlithique) se place sur le volcan . Les granitoïdes (structure grenue) sont les roches éruptives de profondeur correspondantes. 3 1 2 6 5 7 4 5 8 1 Basalte 4 Granite 7 2 Gabbro 5 Péridotites 8 3 Andésite 6 Schiste bleu (métagabbro à glaucophane) Eclogite (métagabbro à grenat) Métagabbro à chlorite (schiste vert) TP minéralogie subduction: correction du tableau Echantillon nom et Structure Origine (effusive, numéro repère sur le (microlitique, grenue) de profondeur, schéma métamorphique) Basalte (1) Microlithique Effusive (microlithes souvent petits) Gabbro (2) Grenue De profondeur Microlithique (mais phénocristaux abondants avec peu de verre) Quartzique Grenue minéralogie Pyroxènes, plagioclases, verre Pyroxènes, plagioclases Andésites (3) Effusive, volcanisme explosif Pyroxènes, amphibole, plagioclases, souvent magnétite, verre peu abondant. Diorite (4) De profondeur Quartz, plagioclase seulement Granite Grenue De profondeur Quartz, feldspath alcalin, mica Péridotite (5) Grenue De profondeur Olivine, pyroxènes (minéraux anhydre) Métamorphique Auréole réactionnelle d’amphibole (minéral hydraté) autour des phénocristaux de pyroxène, chlorite Métamorphique HP-BT Glaucophane, pyroxène Métamorphique HP-BT Grenat pyroxène (donc minéraux anhydres) Méta gabbro (G2 Grenue G3) à amphibole et chlorite « schiste vert »(6) Méta-gabbro (G4) Grenue stade « schiste bleu » (7) Méta-gabbro (G5) Grenue stade éclogite (8) Sources Planisphère, coupes subduction Logiciel Tectoglob Document anomalies thermiques Lliboutry p 86 Synthèse subduction (documents accompagnement programmes de TS p25 (Kornprobst 2000) Pour les échantillons G4 G5 de métagabbro, voir Hatier TS p 305
