Collision continentale

Collision continentale
Alpes et Himalaya des zone de convergence.
Modèle de la collision
continentale
Indices a rechercher pour valider ce modèle
D’après ce modèle on doit s’attendre à trouver
sur le terrain :
●
Des indices de l’existence de la lithosphère
océanique de l’océan fermé.
●
Des indice de subduction.
●
Des traces des marges passives de l'océan
fermé.
Les ophiolites : lithosphère océanique au sein des chaînes de
montagnes
Le massif du Chenaillet (2650 m)
rappel sur la structure de la lithosphère océanique et sa formation.
Sous l'effet du refroidissement et des circulations hydrothermales les Roches de la
lithosphère océanique subissent un métamorphisme qui s’accompagne d’une hydratation.
Voire le diagramme PT ci-dessous.
Noter dans le tableau la présence de groupement OH indiquant l’hydratation des
gabbros après leur mise en place.
Hydratation des minéraux
Diagramme PT
Les ophiolites : témoins d'un domaine océanique disparu
Structure de la lithosphère océanique au niveau de la dorsale
(voire sur la carte VEMA). Les ophiolites du chenaillet montre une struture ananlogue.
Ils témoignent de l’existence de l'océan fermé
Indices d'une subduction.
Mont Boucher, dans le Queyras, constitué de
métagabbro
Lame mince d'un
métagabbro :
Montreune auréole de
glaucophane autour d'un
pyroxène
Minéraux témoignant d'un métamorphisme HPBT
Les indice du métamorphise HPBT
Lame min d'éclogite du
mont Viso :
On y voir du grenat
minéral de haute
pression et déshydraté.
Répartition du métamorphisme dans les alpes HPBT
La flèche est orientée du
métamorphisme le plus faible
au plus important.
(métamorphisme HPBT)
Cette répartition indique le
sens de la subduction.
Magmatisme des zones de subduction
Sangay, Ecuador
Location: 78.3W, 2.0S Elevation: 17,154 feet (5,230 m)
Le volcanisme des zones de subduction
est souvent explosif
Pacaya, Guatemala
Location: 14.38N, 90.60W
Les roches magmatiques dans les Andes
fosse
Deux types de roche en fonction du mode de mise en place : roches plutoniques et
volcaniques
Flux thermique et isotherme
Localisation de la fusion partielle et son origine Localisation de la fusion partielle et son origine Feldspath plagioclase
pyroxène
Métamorphisme des roche d ela croute océanique de la dorsale à la subduction
Localisation de la fusion partielle et son origine hydratation
Métagabbro résultats du
refroidissement et de l'hydratation :
A = amphibole (horneblende) minérale
hydraté.
Réaction 1 : Plagioclase + Pyroxène + Eau à Amphibole (hornblende).
Métamorphisme des roche d ela croute océanique de la dorsale à la subduction
Localisation de la fusion partielle et son origine hydratation
Métagabbro du facies
schiste vert
Réaction2: Plagioclase + Amphibole (hornblende) + Eau → Chlorite + Amphibole (actinote).
Métamorphisme des roche d ela croute océanique de la dorsale à la subduction
Localisation de la fusion partielle et son origine Glaucophane (gl)
Métagabbro à glaucophane
Facies schiste bleu
Deshydratation
Réaction3: Plagioclase + Amphibole (actinote) + Chlorite à Amphibole (glaucophane) + Eau.
Métamorphisme des roche d ela croute océanique de la dorsale à la subduction
Localisation de la fusion partielle et son origine grenat
éclogite
Faciès éclogite
deshydratation
Réaction 5 : Plagioclase + Amphibole (glaucophane) à Grenat + Jadéite + Eau.
Métamorphisme des roche d ela croute océanique de la dorsale à la subduction
Localisation de la fusion partielle et son origine H2O
Le métamorphisme haute
pression basse
température subit pas la
plaque plongeante entraine
sa déshydratation
L'eau hydrate le manteau
sus jacent.
L'hydratation de la
péridotite abaisse son
solidus.
Le géotherme franchi
alors le solidus. La fusion
partielle conduit à la
formation d'un magma.
En mettant en relation ce schéma avec les diapos précédentes compléter ce schéma
pour montrer l'hydratation du manteau symbolisée pa les flèches ondulées
Qu'est ce que sont les isothermes ?
Relient les points de même température
Qu'est ce qu'un géotherme ou gradient géothermique ?
C'est la température en fonction de la
profondeur en un point donnée du
globe. Il varie en fonction d el'endroit
ou il est déterminé. Ici les géothermes
en domaine océanique.
Géotherme de dorsale
0
0
80
160
500
1000
1500
2000
0
T (°C)
2,5
5
Géotherme de plaine abyssale
240
Géotherme de zone de subduction
Profondeur
(Km)
7,5
Pression
(GPa)
Diagramme pression température et changement d'état de la
péridotite
Solide +
liquide
solide
liquide
Ces graphiques représentes
l’état physique de la
péridotite hydratée en
fonction des
conditions de température
et de pression :
Courbe représentant le
passage solide → fusion
parielle (solide + liquide ) =
solidus.
Courbe représentant le
passage fusion partielle →
liquide = liquidus
Disparition des reliefs
Disparition des reliefs
Disparition des reliefs
Disparition des reliefs
Du point de vue pétrographique le granite du Liron a la composition d'une granodiorite: mégacristaux de feldspath
potassique (16 à 33 %), petits cristaux de feldspath plagioclase (26 à 42 %), quartz (22 à 40 %) et biotite. Le magma
granodioritique, issu de la fusion partielle de la croûte terrestre, s'est mis en place au Carbonifère il y a - 310 millions
d'années vers la fin de l'orogenèse varisque. La mise en place s'est faite de façon ductile, ce qui explique l'orientation
des phénocristaux de feldspath et des enclaves.
Disparition des reliefs
Disparition des reliefs
Les enclaves de roches sombres sont nombreuses dans le granite du Liron:
Disparition des reliefs
Les enclaves arrondies ovoïdes de roches de couleur noire-verdâtre (microdiorite), datées à - 310 Ma par la méthode K/Ar, ont une
origine controversée: pour certains géologues il s'agirait d'enclaves de magma basique incorporées au magma granitique; pour d'autres
chercheurs ce sont des accumulations de minéraux sombres issus de la cristallisation fractionnée du magma granitique.
Les enclaves fuselées de couleur gris foncé sont des fragments de cornéennes provenant de l'auréole de métamorphisme de contact
du granite.
Des filons d'aplite (granite à grain fin beige-rosé) recoupent le granite et ses enclaves sombres. Leur mise en place daterait du
Permien.
Des fractures ouvertes minéralisées en quartz (géodes) recoupent l'ensemble. Elles indiquent une phase de distension datée à - 150
Ma.
Le contact entre le granite du Liron et l'orthogneiss de Peyrolles (ancien granite ayant subi un métamorphisme vers - 390 Ma) soulève
des problèmes d'interprétation. On observe en effet un "mélange" des deux roches (mégacristaux de feldspath dans l'orthogneiss).
Cet orthogneiss, de composition proche de celle du granite porphyroïde, semble avoir subi une fusion partielle au contact du magma
granitique.
4 - Histoire géologique du massif du Liron :
Durant le Cambrien et l'Ordovicien, d'épaisses séries sédimentaires argilo-gréseuses se sont accumulées dans un bassin océanique.
Cet océan se referme au Silurien par subduction, puis collision au Dévonien avec formation de la chaîne varisque.
Vers - 390 Ma les sédiments paléozoïques se retrouvent enfouis dans la zone externe de la chaîne. Les roches sont soumises à un
métamorphisme régional accompagné d'une importante tectonique tangentielle, ce qui donne les séries monotones de schistes,
micaschistes et quartzites des Cévennes. Un ancien granite soumis à ce métamorphisme devient l'orthogneiss de Peyrolles.
Au Carbonifère, à la fin de la surrection de l'imposante chaîne varisque, des distensions se produisent. En profondeur la pression
chute, entraînant une fusion partielle de la lithosphère et des montées de magma granitique. Ce dôme magmatique se forme vers - 310
Ma au sein des séries métamorphiques paléozoïques. Des enclaves de roches métamorphiques (cornéennes) formant l'encaissant se
retrouvent dans le granite.
Aucun dépôt datant du Permien n'a été découvert dans ce secteur des Cévennes, la région étant occupée par les reliefs de la chaîne
qui étaient soumis à une intense érosion. C'est à cette époque que des filons d'aplite se mettent en place dans les fractures du pluton
granodioritique toujours profond (5 km).
Au Trias l'érosion se poursuit, les racines de la chaîne remontent (isostasie), faisant affleurer le massif granitique, et des dépôts
détritiques à éléments granitiques (conglomérats et grès arkosiques) viennent recouvrir le socle paléozoïque.
Au Jurassique la mer recouvre cette région, déposant les sédiments calcaires et dolomitiques du bassin de Mialet.
Disparition des reliefs
Disparition des reliefs
Disparition des reliefs