II) Convergence lithosphérique et subduction - E

I) Les principes de datation relative
• Principe de superposition : toute coulée volcanique ou couche sédimentaire est plus récente que
celle qu'elle recouvre, elle est donc plus ancienne que celle qui l'a recouvre.
Exemple :
De la plus ancienne à la plus récente : 1 → 2 → 3
• Principe de continuité : Une couche limitée par le même mur et le même toit à le même âge sur
toute son étendue
Exemple :
Ici les roches Vertes et bleu sont délimités par les mêmes murs et toits on peut donc dire qu 'elles
ont le même âge.
• Principe d'inclusion : Un fragment de roche ou un minéral est antérieur à la roche ou au minéral
dans lequel il est inclus.
Exemple :
Les roches roses et jaunes sont plus anciennes que les roches beiges et bleues
• Principe de recoupement : Un pli, une faille, un filon, une surface d'érosion, une intrusion sont
postérieurs aux structures qu'ils affectent.
Exemple :
enfin une inclusion.
Toit
Mur

II) Convergence lithosphérique et subduction
Une subduction correspond à l'enfoncement d'une lithosphère océanique sous la lithosphère d'une
autre plaque. Lorsqu'il s'agit de 2 lithosphères océanique on parle de subduction océan-océan,
lorsqu'il s'agit d'une lithosphère océanique et d'une lithosphère continentale on parle de subduction
océan-continent.
A- Zones de subduction actuelles
1- Des marqueurs témoins
• Topographiques : Des reliefs négatifs ( fosse profonde ) sont associés à des reliefs positifs tels que
les arcs insulaires ou les cordillères.
• Dynamiques : Au niveau d'une zone de subduction il existe des foyers sismiques dépassant les
100km de profondeur. En partant de la fosse ces foyers se répartissent suivant un plan incliné appelé
le plan de Benioff, pouvant atteindre 700 kilomètres de profondeur. Ce plan montre l'enfoncement
de la lithosphère rigide dans le manteau.
• Thermiques : La mesure du flux de chaleur émit par la terre montre 2 anomalies, une anomalie
négative mesurée au voisinage de la fosse et une anomalie positive mesurée au niveau des
zones volcaniques. Ces anomalies traduisent le plongement de la lithosphère océanique froide dans
un manteau plus chaud ( anomalies négatives, plus froid) ainsi que les remontées magmatiques
( anomalies positives, plus chaud). La répartition de ces isothermes est la traduction de cet
enfoncement.
2- Des marqueurs conséquences
• Marqueurs tectoniques : La plongée de la lithosphère océanique peu dense avec un pendage
(inclinaison) faible conduit à la formation d'une chaine de montagne, par raccourcissement de la
plaque chevauchante. Les structures observées ( failles inverses, plis) traduisent une tectonique de
compression. Un prisme d'accrétion au niveau de la fosse montre aussi ce type de déformations.
Au contraire dans une lithosphère très âgée, très dense, le pendage est très fort et on observe la
formation d'un bassin océanique d'arrière arc. Cela montre une tectonique d'extension.
• Roches caractéristiques :
Roches volcaniques → andésites Structure microlithique (refroidissement rapide )
Roches plutoniques → granodiorites Structure grenue ( refroidissement lent )
Issues d'une ancienne croûte océanique
→ métagabbro à glaucophane
→ métabasaltes

B- Origine du magmatisme
• La plongée de la lithosphère océanique froide dans le manteau entraine vers 100-150 km de
profondeur la fusion de la peridodite mantellique de la plaque chevauchante.
•Les roches de la croûte océanique qui subducte ( métagabbro et métabasalte) contiennent des
minéraux hydratés ( amphiboles, actinote, chlorite). Durant la subduction ces roches vont se
déshydrater à cause de l'augmentation de pression et se transformer en métagabbros à glaucophane
et éclogites.
•L'eau libérée va hydrater les péridodites situées au dessus du plan de subduction et abaisser leur
température de fusion.
• Cela donne naissance à des magmas qui remontent et qui donnent les roches volcaniques et
plutoniques.
III) Convergence lithosphérique et collision
A- Les étapes d'une collision
1) Ouverture d'un rift continental suite à l'extension d'un continent qui provoque un
amincissement de la lithosphère et une fracture de la partie supérieure de la croûte
continentale
2) Accrétion océanique qui correspond à la rupture de la croûte continentale en deux
continents qui vont s'écarter à cause de l'expansion d'une lithosphère océanique au niveau
d'une dorsale.
3) Arrêt de l'expansion de l'océan et subduction de la lithosphère océanique qui accompagne
la fermeture de l'océan.
4) Les lithosphères continentales entrent en collision après la résorption de l'océan. Cet
affrontement entraine des déformations des marges continentales conduisant à la formation
d'une chaîne de montagne.
B- Les marqueurs de la formation d'une chaîne de montagne
• Les témoins d'un rift : les massifs présentent des affleurements fracturés par une série de failles
normales. Ces failles délimitent des blocs basculés larges de plusieurs kilomètres. Ces structures
similaires aux marges continentales passives actuelles, témoignent de l'étirement et de
l'amincissement d'un continent ayant abouti à sa rupture et à l'ouverture d'un rift continental, puis
d'un océan.
• Témoins de l'océanisation et de la subduction : Les ophiolites sont constituées de roches
caractéristiques d'une lithosphère océanique peu modifiée : des basaltes en coussins, des gabbros,
des péridotites métamorphiques. Les ophiolites caractéristiques d'une croûte océanique ayant subi
une subduction : des métagabbros à glaucophane, des éclogites à grenat et à jadéite.
• Les marqueurs de la collision continentale:
–Des plis et des failles inverses marquent le raccourcissement lié à la tectonique en
compression.
–De grands chevauchements (nappes de charriage) qui en se superposant sont à l'origine de
l'épaississement de la croûte.
–Des reliefs élevées et une racine crustale profonde traduisent l'épaississement de la croûte.