Chapitre 5 :
LA CONVERGENCE LITHOPSHERIQUE ET SES EFFETS
Introduction
Définition : LITHOSPHERE : enveloppe rigide constituée par la croûte (océanique
(basalte et gabbros) et continentale (granite)) et le manteau (péridotite). Elle est
découpée en plaques rigides peu déformables mais mobiles les unes par rapport aux
autres.
Problème : Quelles sont les conséquences de la convergence lithosphérique ?
I Convergence et subduction
A : Caractéristiques d’une zone de subduction
Exemple : subduction de la plaque Nazca sous la plaque sud-américaine
1) Présence de reliefs particuliers
OCEAN :
- Fosse au niveau de la subduction :
C’est une dépression parallèle à la cote et profonde ‘environ 6 à 8 milles mètres.
Il s’agit d’un relief négatif
- Prisme d’accrétion :
C’est un relief positif formé par les sédiments océaniques plissés et faillés
CONTINENT :
- Chaîne de montagnes :
C’est un relief positif en forme de cordillère longue de près de 6000 Km, haute
d’environ 6000 m et parallèle à la cote. C’est le lieu de nombreux séismes et volcans.
2) Déformations lithosphériques importantes
- Dans la plaque Sud Américaine : de nombreuses failles inverses et plissements
indiquent un raccourcissement important des structures compatibles avec une
poussée perpendiculaire à la fosse (convergence). Ce raccourcissement est
compensé par une élévation des reliefs (6000 mètres).
- Dans la plaque Nazca (figure 3) : la profondeur des épicentres des séismes
augmentent au fur et à mesure qu’on s’éloigne de la fosse (vers l’ouest) : ils
matérialisent la plaque océanique pacifique (appelé Nazca dans cette partie) sous la
plaque Sud Américaine. L’inclinaison du plan de plongée appelé plan de Bénioff est
faible : entre 15° et 30°.
3) Répartition particulière du flux de chaleur
- Anomalie thermique négative au niveau de la fosse : la plaque océanique plongeante
s’enfonce plus vite qu’elle ne se réchauffe.
- Anomalie thermique positive en arrière de la fosse : la température forte dans la
plaque chevauchante est compatible avec l’intense activité magmatique observée en
surface (volcanisme andésitique) et en profondeur (granitoïdes).
BILAN : la subduction d’une plaque océanique sous une plaque continentale est
caractérisée par une activité magmatique tectonique affectant la marge : on parle
de marge active.
B : Les mécanismes à l’origine de la subduction
1) Inventaire des zones de subduction
- Constat 1 : les plaques plongeante sont toujours océaniques (jamais continentale)
- Constat 2 : le plan de Bénioff est peu incliné dans le cas Océan/contient et très
incliné dans le cas océan/océan.
2) Bilan : la plaque plonge sous l’effet de son poids
- On sait que la densité de la croûte océanique (2.9) est supérieure à celle de la
croûte continentale (2.7). La croûte continentale ne peut donc plonger sous la croûte
océanique.
- On sait également que la croûte océanique se refroidit quand elle s’éloigne de la
dorsale. Ce refroidissement augmente la densité de la croûte jusqu’à des valeurs
supérieures à celles du manteau (3.25). Dès que cette valeur est atteinte, la croûte
océanique plonge quel que soit l’endroit. C’est pourquoi le pendage des subductions
océan/océan est si fort.