Chapitre 2 - Document sans

La convergence
lithosphérique et
ses effets

Introduction
Le globe terrestre est formé de plusieurs couches concentriques (doc 1).
Dans les couches les plus externes, la croûte forme une unité rigide avec la partie la
plus superficielle du manteau supérieur : la lithosphère . Celle ci repose sur une
structure plus chaude et plus visqueuse : l’ asthénosphère . La lithosphère est morcelée
en plaques tectoniques qui se meuvent les une par rapport aux autres (doc 2).
Les mouvements d’extension ont lieu principalement au niveau des dorsales ou réside
un fort flux thermique témoin d’une création de roches par remontée de magma (doc
3). De la lithosphère se forme donc en permanence au niveau des rifts, ainsi pour que
le système soit stable, des zones de disparition et de raccourcissement de la
lithosphère existent.
Problème : quelles sont les caractéristiques de ces zones de
convergence ?
Plan : 1- La convergence et la subduction
2- La convergence et la collision

I) Les zon es de subduction sont des zones de convergence où de
la lithosphère océanique disparaît :
1) Les zones de subduction sont des zones à fort relief, à activité sismique et
volcanique importantes … :
Une zone de subduction correspond à une marge active , soit une frontière de
convergence entre une plaque formée d’une lithosphère océanique et une plaque
comprenant une lithosphère continentale (cas de la subduction andine) ou une
lithosphère océanique (cas de la subduction est pacifique)
Une zone de subduction, soit une marge active est donc caractérisée par le
plongement d’une lithosphère océanique et elle s’accompagne de :
- La présence de reliefs particuliers positifs (chaînes de montagnes, arc
volcanique, prisme d’accrétion) et négatifs (fosse).
- D’une importante activité sismique où les séismes ont une profondeur qui
augmente lorsque l’on s’éloigne de la zone d’affrontement et leur foyer sont répartis
suivant un plan : le plan de Bénioff.
- Une répartition particulière du flux thermique : important au niveau du relief
positif (on parle d’anomalie positive), il est lié à une activité magmatique intense ;
faible au niveau du relief négatif (on parle d’anomalie négative ), il correspond au
plongement de la lithosphère océanique froide dans l’asthénosphère.
-Une activité magmatique importante. Les zones de subduction sont le siège
d'une importante activité magmatique caractéristique : volcanisme, mise en place de
granitoïdes.
- Une déformation lithosphérique importante au niveau de la lithosphère sus-
jacente. On trouve des failles, des plis …
Document 4 :

La disparition de la lithosphère océanique sous une lithosphère adjacente où sus
jacente a été démontrée en étudiant la répartition des foyers sismiques au
niveau de ces zones.
En effet les séismes qui correspondent à des libérations brutales d’énergie son
dus à des contraintes exercées sur des parties cassantes des enveloppes
terrestres, or ces parties cassantes ne concernent que les 100 premiers km de la
lithosphère
Document 5 :
Ainsi pour expliquer l’existence de foyers de séismes à 500 km de profondeur il
faut admettre que la zone cassante plonge sous la lithosphère adjacente.
Les séismes se répartissent suivant un plan : le plan de Bénioff qui est interprété
comme étant l’image de la lithosphère plongeante.
La répartition du flux thermique est aussi une preuve du plongement du matériel
froid de la lithosphère océanique.
Nb : Le pendage de ce plan est variable suivant les zones considérées, il est très
faible dans les Andes, fort au niveau des Kermadec et très fort au niveau des
Mariannes (enregistrements sismolog )
Problème : Quel est le moteur de cette subduction ?
Zone cassante
Zone ductile

2) Le plongement de la lithosphère océanique est le principal moteur de la subduction :
L'évolution de la lithosphère océanique qui s'éloigne de la dorsale s'accompagne d'une
augmentation de sa densité. En effet, au fur et à mesure que la lithosphère vieillit,
elle refroidit et s’épaissit ce qui se traduit par une baisse du flux thermique et une
augmentation de la profondeur du plancher océanique.
A partir d’un certain âge (environ 30 Ma) la densité de la lithosphère est telle qu’elle
dépasse la densité de l'asthénosphère ; cette différence de densité fait que la plaque
océanique plonge inexorablement sous la plaque adjacente plus jeune ou moins dense
qu’elle. Ce plongement est l'un des principaux moteurs de la subduction.
Plus la lithosphère plongeante est vieille et plus elle plongera facilement et
rapidement. La différence d’âge des 2 lithosphères plongeantes au niveau des
subductions andines et des iles Kermadec se traduit par les différences de
caractéristiques (pendage du plan de Bénioff, présence d’une zone distensive/ figures
de compression) observées au niveau des 2 zones dans le Thème 1
Document 6 :