Chapitre 3 Leon 2 Les zones de subduction

Chapitre 3 Leçon 2 Les zones de subduction

I) Caractéristiques des zones de subduction Voir TP 12 1) Deux reliefs contrastés : Un relief + Un relief Voir livre p. 212 -213

Une marge active

Un arc volcanique

2) Une forte activité magmatique • Nombreux volcans Mont Saint-Helens, Etats Unis, dernière éruption : 1980 p. 214

• Des massifs plutoniques Massif de granitoïdes de Californie, p. 224

3) Une forte activité sismique Plan de Benioff Répartition des foyers sismiques sous la Cordillère des Andes (TP 12 + p. 217)

Plan de Benioff Répartition des foyers sismiques sous l’arc volcanique des Mariannes (TP 12)

4) Des traces d’un mouvement de compression • Dans les Cordillères ou les arcs volcaniques Les Rocheuses, Montana, Etats Unis, p. 214

• Au niveau de la fosse océanique, on observe parfois un prisme d’accrétion Fosse océanique Arc volcanique des Antilles Ile de la Barbade

Exercice n° 4 p. 234

Sur l’île de la Barbade

5) Anomalie du flux de chaleur ou flux géothermique Flux géothermique en Amérique du Nord (carte), p. 218

Flux géothermique en Amérique Centrale, coupe O-E.

II) Interprétation des observations : mécanisme de la subduction 1) Une plaque océanique s’enfonce vers le manteau Voir TP 12

TP 12 Convergence de deux plaques : Plaque continentale Plaque océanique lithosphère asthénosphère Formation d’un magma asthénosphère

2) Le moteur de la subduction Exercice 2 p. 219 Epaisseur de la croûte océnique = 6 km

D 1 = (DensitéCr. océan. x Epaisseur. Cr. océan. + DensitéMant. lithos. x Epaisseur. Mant. lithos. ) / Epaisseur. Lithos. totale = (3 x 6 = 97, 2/30 = 3, 24 + 3, 3 x 24) / 30

D 2 = 3, 255 D 3 = 3, 264 D 4 = 3, 282 D 5 = 3, 285 D 6 = 3, 152 Densité asthénosphère = 3, 25

III) Le magmatisme des zones de subduction 1) Les roches magmatiques des zones de subduction : TP 13 + livre p. 221 et 224

Teneur croissante en silicium Si Roches magmatiques volcanique : texture microlitique, cristallisation rapide de la lave, en surface, volcanisme explosif. Roches magmatiques plutoniques : texture grenue cristallisation lente d’un magma, en profondeur. Si Une andésite La rhyolite Feldspath. Plagioclase Amphibole. Hornblende Pas de Quartz F. Plagioclase F. Orthose Biotite Amphibole La diorite La Le granodiorite granite Les granitoïdes

Une andésite

Une rhyolite

Bi Pl Am Q Un granite à amphibole et biotite

2) Les conditions nécessaires à la formation du magma

Localisation des volcans par rapport au plan de Benioff

Diagramme pression-température

IV) Le métamorphisme de la plaque océanique Définition : 1) La transformation métamorphique du gabbro, roche magmatique de la croûte océanique

Le gabbro (G 1) texture grenue, pyroxène et feldspath plagioclase

Gabbro au moment de sa formation (G 1)

Métagabbro (G 2) à amphibole hornblende F. plagioclase Pyroxène Amphibole

Métagabbro à amphibole (G 2) pyroxène Amphibole hornblende plagioclase

Métagabbro à chlorite ou schiste vert (G 3) échantillon

Métagabbro à glaucophane ou schiste bleu (G 4) échantillon Gl Py Pl

Pl Gl Py Métagabbro à glaucophane ou schiste bleu (G 4) lame

Métagabbro à jadéite et grenat ou éclogite (G 6) échantillon Ja Gr

Éclogite (G 6) Ja Gr

Métagabbro à jadéite et grenat ou éclogite (G 6) Lame mince

G 3 G 4 G 5 G 6 G 2 G 1 magma cristallisation

2) Le métamorphisme libère de l’eau, à l’origine du magmatisme

Conclusion : schéma bilan + + + LC _ _ 100 km + + _ _ _ _ * * * Fonctionnement d’une zone de subduction LO

Légendes : Les structures LC = lithosphère continentale LO = lithosphère océanique + + Croûte continentale Croûte océanique _ _ _ * * * Manteau lithosphérique Asthénosphère Mouvement de convergence et de subduction

Montagne (relief +) Massif plutonique + + +AT + Plis, failles inverses, prisme d’accrétion Volcans + Fosse océanique (relief -) + + + Remontée du magma Schiste vert gabbro _ * * * éc lo gi te Sc hi s te bl e u _ _ _ * LC _ _ _ AT - _ _ * _ _ magma * _ _ 100 km EAU * * _ * * * * LO

Légendes : Les phénomènes géologiques associés à une zone de subduction Déformation des roches, indice d’un mouvement de compression * éclogite Foyers sismiques le long du plan de Bénioff Métamorphisme de la croûte océanique Magmatisme : formation du magma, remontée, cristallisation Anomalie thermique négative et positive

* * * te u bl e te _ _ _ _ gabbro Schiste vert _ _ hi s + gi _ _ + Sc + + éc lo + + + _ _ * * *