LA SUBDUCTION 1re partie : les caractristiques des zones de subduction 3me partie : le volcanisme associ aux zones de subduction 4me partie : lorigine du volcanisme 2me partie : le mtamorphisme des zones de subduction

Localisation des zones de subduction

Les caractristiques des zones de subduction : ex. les AndesCoupe daprs SISMOLOGcoupe

Les caractristiques des zones de subduction : ex. les TongaCoupe daprs SISMOLOGcoupe

Les caractristiques des zones de subduction : ex. les AntillesCoupe daprs SISMOLOG

Les caractristiques des zones de subduction : ex. les Antilles (vue 3D)Mer des AntillesOcan AtlantiqueProfil sismique du prisme daccrtion

Les caractristiques des zones de subduction : flux thermiqueFlux thermique moyenAnomalie thermique positiveAnomalie thermique ngativeLanomalie thermique positive est mettre en relation avec les reliefs positifs : cest une consquence du magmatismeLanomalie thermique ngative est mettre en relation avec les reliefs ngatifs : cest une consquence de la plonge de matriaux froids

Les marqueurs structuraux des zones de subduction Fosse ocanique (relief ngatif)

Prisme daccrtion (avec plissement des sdiments)

Reliefs levs proches de la fosse (cordillre ou arc insulaire)

Volcanisme de type explosif ( andsite ou rhyolite)

Plutonisme (granodiorites)

Anomalies thermiques ngative (fosse) et positive (volcans)

Sismes superficiels, moyens et profonds aligns plan de Benniof (linclinaison du plan quand lge de la lithosphre )

Origine de la subductionEn sloignant de la dorsale, la lithosphre ocanique : devient plus vieille devient plus paisse devient plus dense

A partir de 40 km dpaisseur, sa densit est suprieure celle de lasthnosphre

La densit de la lithosphre continentale est infrieure celle de lasthnosphreConsquences : la lithosphre ocanique tend senfoncer dans lasthnosphre la lithosphre continentale tend flotter sur lasthnosphre en cas de compression, un dcouplage se produit entre les 2 lithosphres la lithosphre ocanique senfonce sous la lithosphre continentale

Le mtamorphisme des zones de subductionschistes vertsclogitesschistes bleusLenfoncement de la plaque ocanique subducte saccompagne de transformations minralogiques entranant lapparition de nouveaux facis typiques des zones de subduction

Le mtamorphisme des zones de subduction : les schistes vertsPx = pyroxne(relique)

Am = amphibolehornblendePxAmChlPlPl = plagioclase

Chl = chloritePl

Le mtamorphisme des zones de subduction : les schistes bleusPx = pyroxne

Gl = glaucophane

Pl = plagioclaseSelon le degr de mtamorphisme, les associations minrales peuvent varier.La prsence de glaucophane est systmatique. En fonction de la pression, il peut tre associ des plagioclases, de la lawsonite ou de la jadite.

Le mtamorphisme des zones de subduction : les schistes bleusPx = pyroxne

Gl = glaucophane

Pl = plagioclasePxGlPlGlLe glaucophane apparat la limite entre le pyroxne et le plagioclase.Il forme alors une aurole autour du pyroxne relique. Si la transformation a assez de temps pour se raliser, Px et Pl vont pratiquement disparatre : cest le cas du schiste bleu de Groix

Le mtamorphisme des zones de subduction : les clogitesGr = grenat

Ja = jadite

Le mtamorphisme des zones de subduction : les clogitesGr = grenat

Ja = jaditeEn LPNA, la jadite prsente une teinte verdtre. Le grenat est lgrement ros et prsente un aspect trs craquel, avec un fort relief.En LPA, les grenats sont constamment teints.

Lactivit magmatiquedes zones de subduction(diapositive 22)

Le volcanisme des zones de subductionConsquence de la subduction : le volcanisme andsitiqueEruption de 1980 du Mont St Helens(USA)

Le volcanisme des zones de subductionPxAm = amphibole

Px = pyroxnes

Pl = plagioclases

v + m = verre + microlithes

Le volcanisme des zones de subductionQuelques structures andsitiques

Le volcanisme des zones de subductionConsquence de la subduction : le volcanisme rhyolitique Roche claire avec quelques phnocristaux sombres Texture microlithique Composition minralogique similaire celle du granite Densit moyenne

Le volcanisme des zones de subductionO

Le plutonisme des zones de subductionConsquence de la subduction : les plutons de granodiorite

Le plutonisme des zones de subductionAm = amphibole

Q = quartz

Pl = plagioclases

Bi = biotite

Q

Le plutonisme des zones de subductionExemples de structuresgranodioritiques

Le plutonisme des zones de subductionExemples de structuresgranodioritiques

Marqueurs ptrographiques deszones de subduction Au niveau de la plaque chevauchante: Andsite = roche microlithique: Pl + Amphi (+ Px) Granodiorite = roche grenue: Pl + Amphi (+ Px + Bio) Rhyolite = roche microlithique: Pl + FK + Q (+ Bio) Au niveau de la plaque plongeante: Schistes verts= mtagabbro (mx idem gabbro) + prsence de Chl Schistes bleus = mtagabbro (mx idem gabbro) + prsence de Glc clogite = Amphi (jadite) + Gr (+ Glc relique) Pl = feldspath plagioclasePx = pyroxne Bio = biotite (mica noir) Glc = glaucophaneFK = feldspath potassiqueChl = chloriteGr = grenat Q = quartz

Crote continentaleManteau lithosphriqueManteau lithosphriqueAsthnosphreCrote ocaniquesubducteSOLIDESOLIDESOLIDEDans ce domaine P & T,les pridotites (p) anhydres sont entirement ltat :Ici, elles sont en partie ltat: et en partie ltat:LIQUIDELIQUIDELIQUIDESOLIDESOLIDESOLIDEOrigine du magmatismeDCXDans la zone grise : il y a FUSION PARTIELLE de p

Crote continentaleManteau lithosphriqueManteau lithosphriqueAsthnosphreCrote ocaniquesubducteSi T > solidus

MELANGE DE ROCHEFONDUE ETSOLIDE(p anhydre)DCXA des tempratures infrieures celles dfinies par le solidus : LES PERIDOTITES ANHYDRES SONTENTIEREMENTSOLIDES

Crote continentaleManteau lithosphriqueManteau lithosphriqueAsthnosphreCrote ocaniquesubducteDans ce domaine P & T,les pridotites hydrates sont entirement ltat :SOLIDESOLIDESOLIDEDans ce domaine P & T,les pridotites hydrates sont en partie ltat : et en partie ltat :SOLIDESOLIDESOLIDELIQUIDELIQUIDELIQUIDEDCX

Crote continentaleManteau lithosphriqueManteau lithosphriqueAsthnosphreCrote ocaniquesubducteA des tempratures infrieures celles dfinies par le solidus : LES PERIDOTITES HYDRATEES SONTENTIEREMENTSOLIDESA des tempratures suprieures celles dfinies par le solidus : ON OBTIENT UN MELANGE DE ROCHE FONDUE ETSOLIDE(p hydrate)DCX

Crote continentaleManteau lithosphriqueManteau lithosphriqueAsthnosphreCrote ocaniquesubducteou ROCHEENTIEREMENTSOLIDE (p anhydre)PERIDOTITESENTIEREMENTSOLIDESMELANGE DE ROCHEFONDUE ETSOLIDEMELANGE DE ROCHEFONDUE ETSOLIDE(p hydrate)DCXTemprature proximit de larc volcanique (selon A)Solidus p hydrateSolidus p anhydrecliquerZone de changement dtat en fonction de lhydratation

Crote continentaleManteau lithosphriqueManteau lithosphriqueAsthnosphreCrote ocaniquesubducteDCXTemprature laplomb de larc volcanique (selon B)Solidus p hydrateSolidus p anhydrecliquerou ROCHEENTIEREMENTSOLIDE (p anhydre)MELANGE DE ROCHEFONDUE ETSOLIDE(p hydrate)PERIDOTITESENTIEREMENTSOLIDESMELANGE DE ROCHEFONDUE ETSOLIDE

Schma bilan subductionSchistes bleusSchistes vertsclogitesDshydratationPlan de BenniofSismesFusion partielle des roches de lasthnosphre magma andsitiqueAsthnosphreRemonte de magmaPluton de granodioriteVolcanisme (andsites; rhyolites)Prisme daccrtionC.O.M. >Lithosphre ocaniqueBASSIN DARRIERE-ARCARC INSULAIREFOSSE OCEANIQUEOCEANDCX

Relev des tempratures sur une mme verticale en dehors de la zone dactivit volcaniqueCliquer pour reprendre diaporama

Relev des tempratures sur une mme verticale laplomb de larc volcaniqueCliquer pour reprendre diaporama