TP2, Magmatisme et métamorphisme d’une zone de subduction

TP2, Magmatisme et TP2, Magmatisme et métamorphisme d’une zone métamorphisme d’une zone

de subductionde subduction

http://la.climatologie.free.fr/volcan/mayon1.jpg

1. Magmatisme d’une zone de subduction1. Magmatisme d’une zone de subduction1. Rappelez le type de volcans observés et leurs localisations au niveau de la zone de subduction.2. A l’aide du document 13 p301, indiquez quelle autre roche magmatique est présente dans une zone de subduction.3. Réalisez une description des trois roches : andésite, rhyolite et granodiorite

4. Replacer les roches observées en ordonnée du diagramme de Bowen. Comment peut-on imaginer qu’un même magma puisse produire ces trois types de roche ?

Volcans explosifs, alignés parallèlement à la subduction

Roche plutonique (granodiorite)

Andésite : Texture microlithique, roche volcanique, refroidissement rapide en surface;Minéraux : plagioclase, pyroxène

Rhyolite : Texture microlithique, roche volcanique, refroidissement rapide en surface;Minéraux : plagioclase, biotite et quartz

Granodiorite :Texture grenue, roche plutonique, refroidissement lent en profondeur;Minéraux : plagioclase, amphibole, biotite, quartz

andésite

rhyolitegranodiorite

Cristallisation fractionnée

5. A partir de la fusion de quelle roche peut-on obtenir un magma ? 6. A l’aide du diagramme suivant, expliquer les différentes conditions pour que la fusion puisse se produire ? Ces conditions sont-elles présentes dans une zone de subduction ?

7. A l’aide du doc16 p303, indiquez dans quelles conditions cette fusion est finalement possible ?

8. D’où peut provenir l’eau nécessaire à cette fusion ?

péridotite

Diagramme du solidus et liquidus de la péridotite

Augmentation de la température

Décompression adiabatique

solidusgéotherme

Lorsque la péridotite est hydratée (solidus à T° plus faible)

Lithosphère océanique

Solidus hydraté

2. Métamorphisme d’une zone de subduction2. Métamorphisme d’une zone de subductionEn s’éloignant de la dorsale où cette roche a été formée, la lithosphère océanique se …………………… et s’………………….. : on appelle les transformations crées dans la roche : métamorphisme ……………

1.Réaliser une observation macroscopique du gabbro puis à l’aide d’un microscope polarisant.

refroidit hydratehydrothermal

En LPNA

Pyroxène

Plagioclase

En LPA

2. On appelle métagabbro à hornblende le gabbro de la lithosphère océanique avant subduction.

Hornblende (amphibole brune) : 2 clivages à 120°, Pléochroïque beige à brun, relief fort, teinte 2, extinction oblique (‹20°), macle fréquente

Chlorite : 1clivage (peu visible dans ces lames), Pléochroïque jaune à vert bouteille, relief moyen, teinte 1

3. Pendant la subduction, ce métagabbro subit des transformations à cause de la pression et de la température. On l’appelle métagabbro à glaucophane.

http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/objets/Images/metagabbro/metagabbro-fig05.jpg

LPNA

Glaucophane (amphibole bleue) : 2 clivages à 120°, bleu lavande, teinte 1, extinction droite

4. Lorsque la pression est vraiment très forte, le métagabbro est alors appelé éclogite. On observe deux minéraux majoritaires : le grenat et la jadéite (clinopyroxène).

En macroscopieEn LPNA En LPA

Grenat : 0 clivage, incolore poussiéreux, relief fort, isotrope (toujours éteint)

Jadéite (pyroxène) : 2 clivages à 90°, pléochroïque vert, relief moyen, teinte 1

Retracer le trajet du gabbro depuis sa formation à la dorsale jusqu’à sa transformation en éclogite dans le diagramme Pression/ température suivant.

Cristallisation du gabbro

Métamorphisme hydrothermal

Métamorphisme de subduction

hydratation

Déshydratation

Datation relative

pyroxène actinote glaucophane