Plan Rappel structure de la Terre Limites de

Plan Rappel structure de la Terre Limites de plaques Grandes plaques lithosphériques Subduction (coupe) Deux types de subduction Fréquence altitudes Flux thermique TP minéralogie subductions Tableau roches correction Trajet pression Température Evolution d’un gabbro Solidus des péridotites Schéma synthèse subduction Sources Convergence lithosphérique Subductions TS

Chapitre 8 : La convergence lithosphérique subductions et chaînes de collision I. Pourquoi des zones de convergences ? Plan A) Rappels sur la structure de la Terre II. Les de convergence impliquant une lithosphère océanique: les subductions 1) zones La structure du globe terrestre. A) 2) Répartition desdivisant foyers la delithosphère séismes. terrestre. Les plaques B)B) Convergence Phénomènes affectant lesocéanique. plaques plongeantes. : les chaînes de collision L’autre facemécaniques des zones d’expansion III. entre deux lithosphères continentales 1) Mécanisme au foyer Différents types de : lithosphères dans la : convergence. C) A) Les caractères actuels des Alpes impliqués franco italiennes des caractères de chaîne de collision 2)1) Les moteurs de la subduction Les marqueurs de collision continentale C) Topographie et topographiques structures tectoniques associées aux zones de subduction a) Marqueurs 1) b)Profil topographique. Marqueur structural : l’épaississement crustal. 2) c)Une. Marqueurs convergence associée à des structures en compression ou en distension tectoniques 3)2) Prisme d’accrétion Les Alpes résultat d’une collision entre deux continents D)B) Flux subductions. Les thermique restes d’unassocié ancienaux océan au cœur des alpes franco italiennes actuelles E) 1) Magmatisme associé aux subduction Vestiges d’une marge passive 1)2) Position des arcsplancher insulaires et des volcans de type andin. Vestiges d’un océanique : Les ophiolites. 2)3) Nature du volcanisme associé aux subductions: la ceinture des andésites Vestiges d’une subduction 3)4) Transformations minéralogiques au sein Conclusion : existence d’un océan alpinde la lithosphère océanique. Rappels surpour les transformations avant la subduction. C) a) Un scénario la formation desminéralogiques Alpes b) Transformations dans la plaque plongeante (= sous charriée). 4) Mécanisme du magmatisme associé aux subductions : la conséquence de la libération d’eau. F)Problème de l’équilibre entre la production de lithosphère et sa destruction.

Rappels sur la structure de la Terre

Limites de plaques (séismes de magnitude > 3) Eurasienne Philippines Caraïbes Pacifique (W) Africaine Indo-australienne Antarctique Amérique atlantique W Cocos Nazca

Les principales plaques lithosphériques Nom de la plaque Plaque pacifique Nazca Antarctique Nord Américaine Caraïbe Sud américaine Eurasienne Africaine Indo australienne Philippines Type de lithosphère océanique Mixte continent océan Mixte continent océanique

Répartition des hypocentres dans une subduction Echelle des reliefs x 5 200 km

Deux types de subduction Type Mariannes Type Chili

Fréquence des différentes altitudes

Subductions flux thermique Anomalie positive Flux géothermique Anomalie négative Il doit exister une source de chaleur responsable du volcanisme de l’arc insulaire Plaque plongeante « froide »

Trajet P-T Température °C 500 0 Pg Amphibole Chlorite (Schiste vert) Plagioclase Amphibole eau 1000 Plagioclase Pyroxène eau Pression/profonder Pg+glaucophane (schiste bleu) Grenat Jadéite (éclogite) 50 km Géotherme 5°/km (plaque plongeante) Trajet d’un gabbro dans le diagramme P-T depuis la dorsale jusque dans la plaque subduite

Evolution d’un gabbro Température °C 500 0 Pg Amphibole Chlorite (Schiste vert) Plagioclase Amphibole eau G 2 Pg+glaucophane (schiste bleu) 50 km Plagioclase Pyroxène eau G 1 Trajet d’un gabbro dans le diagramme P-T depuis la dorsale jusque dans la plaque subduite G 4 Grenat Jadéite (éclogite) 1000 G 4 Géotherme 5°/km (plaque plongeante)

Solidus des péridotites Conditions dans le manteau au dessus de la plaque plongeante 0 1000 Solide 2000°C Solide +liquide Géotherme Solidus sec des péridotites Solidus hydraté des péridotites 200 km

Synthèse subduction Andésites Granitoïdes

TP évolutions des roches impliquées dans les subductions Le métagabbro à chlorite est un gabbro bien reconnaissable, métamorphisé Basalte et andésite ont une structure microlithique: donc sont des roches Connaissances de première --> les basaltes sont émis au niveau des Le gabbro a la même composition que le basalte, sa structure grenue en Les péridotites sont grenues (visible en lame mince et à l’œil nu dans les Le métagabbro G 4 possède du glaucophane et un plagioclase, le diagramme Métagabbro G 5 montrant une association à grenat, pyroxène de type jadéite Andésite et granitoïdes (granite, diorite quartique). ont une densité ère S, le éruptives de surface dorsales médio-océaniques à une pression faible et température modérée fait l’équivalent en profondeur, correspondant au réservoir magmatique qui enclaves des échantillons de basaltes). D’après les connaissances de 1 pression température permet de situer sa formation dans le domaine B (20 et glaucophane s’est formée dans le domaine D, donc plus profond (40 -60 relativement faible (2, 6) contrairement aux basaltes, gabbros et péridotites a donné le basalte. manteau est formé de péridotites 30 km, température vers 200 400 °C : c’est le faciès schistes bleus). km) mais à une température du même ordre (200 400°C). C’est le faciès (d>=3). On va les retrouver dans la lithosphère continentale plus légère qui éclogite. surmonte la plaque subduite. L’andésite étant une lave (structure microlithique) se place sur le volcan. Les granitoïdes (structure grenue) sont les roches éruptives de profondeur correspondantes. 3 1 2 6 5 7 4 5 8 1 2 3 Basalte Gabbro Andésite 4 5 6 Granite 7 Schiste bleu (métagabbro à glaucophane) Péridotites 8 Eclogite (métagabbro à grenat) Métagabbro à chlorite (schiste vert)

TP minéralogie subduction: correction du tableau

Sources Planisphère, coupes subduction Logiciel Tectoglob Document anomalies thermiques Lliboutry p 86 Synthèse subduction (documents accompagnement programmes de TS p 25 (Kornprobst 2000) Pour les échantillons G 4 G 5 de métagabbro, voir Hatier TS p 305