Chapitre 9 : la producton de nouveaux matériaux continentaux · CC

Chapitre 9 : LA PRODUCTON DE NOUVEAUX MATERIAUX CONTINENTAUX
 CC principalement constitué de GRANITOÏDES (granites étant grenue, est roche métamorphique/plutonique)
 on cherche donc volcanisme près C : 3 types volcanismes : dorsales (mer) , point chaud (îles), subduction
Quels sont les caractéristiques du magmatisme des zones de subduction et comment les expliquer ?
En quoi peut-on mettre en relation ce magmatisme avec la production de matériaux continentaux ?
I- Le magmatisme des zones de subduction
 dans les zones de subduction les volcans émettent des laves souvent visqueuses
associés à des gaz et leurs éruptions sont souvent explosives
(1980 : nuée ardente Mt St Hellens  dégâts importants)
 si une fraction de magma arrive en surface (volcanisme : roches de structure
microlitiques), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches
à structure grenue : des granitoïdes. Ainsi le magma des zones de subduction
peut aboutir à la création de nouveaux matériaux continentaux.
 A la différence des magmas de dorsales, les R. magmatiques sont ici caractérisées
par leur richesse en silice (Si), mais aussi par la présence de minéraux hydroxylés
(OH) (ex : les amphiboles + biotites)
Tp 16 : études des roches
magmatiques des zones de
subduction pour préciser en
quoi elle pourrait être associée
formation CC :
utilisation : microscope
polarisant
obsv : minéralogie proche
granite (caractéristique
refroidissement lent car grenu)
 condition HP/BT et si roches
formées à surface, seraient
microlitiques
II- L’origine du magmatisme des zones de subduction
 La déshydratation des matériaux de la croûte océanique subduite (métamorphisme HP/BT de subduction)
libère de l’eau qu’elle a emmagasinée au cours de son histoire (hydrothermalisme).
 Cette eau abaisse le point de fusion de la péridotite du manteau sus-jacent, entraînant ainsi sa fusion partielle.
 Un magma, d’origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériel continental : on parle
d’accrétion continentale.

A3 : exercice de type 2.2
Nous cherchons à expliquer l’origine du magmatisme
dans les zones de subduction, en raisonnant à partir
de nos connaissances et des documents présentés
(docs 1 à 4).
En cours, nous avons remarqué que les minéraux
constituant les roches magmatiques des zones de
subduction avaient une composition chimique
particulière : ils contiennent le radical –OH c'est-à-dire
qu’ils sont hydroxylés, contrairement à ce que l’on
pourrait observer dans les roches magmatiques des
dorsales. Les magmas à l’origine de ces roches sont
donc hydratés, ce qui est tout à fait particulier et
caractéristique des zones de subduction !!
→ Nous pouvons alors supposer que l’eau joue un
rôle dans la formation du magma en question et que
ce magma, n’ayant pas la même chimie que celui des
dorsales, ne provient pas de la fusion partielle de la
LO.
Le document 1 qui localise le volcanisme par rapport
au plan de Benioff dans différentes zones de
subduction va nous permettre de déterminer la
profondeur à laquelle se fait la fusion partielle et donc
de connaître la/les roches susceptibles d’être à
l’origine du magma.
Quelle que soit la zone de subduction considérée, on
constate que le volcanisme se situe à l’aplomb d’une
lithosphère océanique enfouie à 100 km de
profondeur. Une LO moins profonde ou une LO plus
profonde semble donc ne pas permettre la fusion
partielle.
On peut voir dans le document 3 que la seule autre
roche que la LO située à 100 km de profondeur est le
manteau lithosphérique sus-jacent (celui de la
lithosphère chevauchante).
→ Une LO située à 100 km de profondeur semble
être à l’origine de la FP des péridotites du manteau
sus-jacent… il nous faut comprendre pourquoi.
Le document 3 nous montre justement les
transformations subies par la LO plongeante au cours
de son enfouissement en profondeur.
On peut voir qu’à 100 km de profondeur justement a
lieu une libération d’eau dans le manteau sus-jacent…
→ On peut supposer que c’est la déshydratation de la
LO à 100 km de profondeur qui permet la FP de la
péridotite sus-jacente.
Le document 2 présentant les résultats d’une analyse
de la FP de la péridotite en laboratoire va nous
permettre de valider cette hypothèse.
Sur le diagramme P/T correspondant, on voit que
l’évolution moyenne de température dans le manteau
(géotherme) ne recoupe pas le solidus du manteau
sec mais celui du manteau hydraté.
→ Dans les conditions P-T sous (dans) la plaque
chevauchante d’une zone de subduction, la
péridotite ne fond partiellement que si elle est
hydratée.
En définitive, c’est donc bien la déshydratation de la
LO à 100 km de profondeur qui permet la FP des
péridotides du manteau sus-jacent et ainsi le
magmatisme des zones de subduction. Il nous reste à
comprendre d’où vient cette eau. Comment l’eau
nécessaire à la fusion partielle de la P est–elle
obtenue ?
Nous savons que la LO subit des réactions
métamorphiques lors de son enfouissement en zone
de subduction. Le document 4 nous présente
justement les réactions métamorphiques 3 et 4 en
question : la LO constituée principalement de
pyroxènes et de plagioclases (faciès shiste vert) va
subir une recristallisation à l’état solide, à l’origine de
la formation de glaucophane et d’une libération d’eau
(faciès schiste bleu). En s’enfouissant encore plus,
cette nouvelle association minéralogique va être à
nouveau déstabilisée pour donner du grenat et de la
jadéite ainsi qu’une nouvelle déshydratation.
→ C’est donc le métamorphisme HP/BT des zones de
subduction qui, en libérant de l’eau, permet la FP des
péridotites du manteau.
Le document 3 nous précise que cette eau pénètre
initialement dans la LO par hydrothermalisme,
phénomène qui correspond aux réactions 1 et 2 du
document 4 : les minéraux de la LO sont
effectivement hydratés lors de son expansion sous les
océans, se transforment ainsi en amphibole verte ou
en chlorite/actinote, minéraux renfermant l’eau sous
forme de radical –OH.
→ L’eau en question a donc été emmagasinée au
cours de l’expansion océanique, plus précisément
lors d’un premier type de métamorphisme appelé
hydrothermalisme.