ROCHES ET MINERAUX EN ROCHES ET MINERAUX EN LAMES MINCESLAMES MINCES

CARACTERISTIQUES DES ZONES DE SUBDUCTION

LaboSVTLaboSVT..comcom

SOMMAIRESOMMAIRERoches magmatiques

◦Volcaniques◦plutoniques

Roches métamorphiques◦Témoins de la phase d’expansion

océanique◦Témoins de la phase de subduction

océanique

Les caractéristiques des Les caractéristiques des roches magmatiques roches magmatiques produites:produites:Les zones de subduction sont le

siège d’une importante activité magmatique caractéristique, on y observe:◦ un volcanisme explosif à l’origine de la

production d’andésites et de rhyolites;◦La mise en place de roches plutoniques

de type granitoïdes telles que les granodiorites.

Les roches produites présentent la particularité d’être riches en silices et hydratées.

Coupe présentant les associations de roches magmatiques dans une zone de subduction

Prisme d’accrétion

Chaîne de montagnes

Fosse

Séismes : plan de Bénioff

Volcans

Basalte/

Gabbro

Péri

doti

te

rig

ide

Péri

doti

te d

ucti

le

10km

30km

60km

Isotherme 1200°C

RhyoliteAndésite

Granitoïdes

Roches volcaniques

Roches plutoniques

Roch

es m

agm

atiq

ues

Roch

es m

agm

atiq

ues

volca

niq

ues

volca

niq

ues ::

oL’andésite est une roche volcanique porphyrique(=qui contient des phénocristaux) constituée d’une pâte microlithique grise plus ou moins claire dans laquelle des phénocristaux sont très abondants. oOn observe surtout deux minéraux:

Des plagioclases (blanc en LPNA et blanc à gris en LPA avec des macles multiples (« code barre »);Des pyroxènes (brun-clair en LPNA, jaune-orangé en LPA)Parmi les minéraux accessoires, de l’amphibole (hornblende, cristaux bruns)

Andésite

Pl Pl

Px

Hb Hb

Px

Hb

RHYOLITERHYOLITE

Roch

es m

agm

atiq

ues

Roch

es m

agm

atiq

ues

volca

niq

ues

volca

niq

ues ::

Rhyolite

o La rhyolite, équivalent volcanique du granite, se caractérise par la présence :ode phénocristaux de quartz (section hexagonale). oLes gros cristaux à l'aspect "sale" sont des feldspaths. oLes minéraux ferro-magnésiens sont rares. oLe fond microcristallin - la pâte- est constitué des mêmes minéraux auxquels s'ajoutent des oxydes métalliques (les "opaques").

Qz

Fedsp

Qz

Feldsp

pâte

GranodioriGranodioriteteR

och

es m

agm

atiq

ues

Roch

es m

agm

atiq

ues

plu

toniq

ues

plu

toniq

ues ::

Roche entièrement cristallisée (texture grenue), la granodiorite possède:o des minéraux limpides (en LPNA) surtout des quartz et des feldspaths plagioclases (minéral ici très altéré);o des minéraux colorés (en LPNA) qui sont la biotite et l’hornblende (amphibole)

Q

Pl

Biot Hornb

Pl

Q

BiotHornb

Gabbro Gabbro sainsain

oUn gabbro est une roche magmatique plutonique ayant subi ,contrairement au basalte, un refroidissement lent donc une cristallisation complète (on note la présence de phénocristaux: texture grenue).Un gabbro est composé:

o de plagioclase, (macle complexe en LPA) o de pyroxène, (teinte bleuté en LPA, jaune orangé )o accessoirement d'olivine (visible dans l’angle supérieur gauche, presque noir en LPA)

Pl

Px

PlPx

Ol

Px

Px

Px

PlPl

Px

Ol

Métagabbro Métagabbro hydratéhydraté

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues ::

Ce métagabbro s'est déformé en s'éloignant de la Ride Océanique, lors du refroidissement de la Croûte Océanique .oLes pyroxènes (Cpx) bruns, sont plus ou moins aplatis en amande dans ce plan. Ils ne sont plus en équilibre avec le plagioclase (Pl) dont ils sont séparés par un minéral noir, la hornblende (Hb), bien visible au microscope .oLa hornblende est une amphibole brune au microscope ; elle entoure complètement le pyroxène(auréole de métamorphisme) et l'isole du plagioclase. (microphotographies en LN)

Métagabbro à Chlorite et Actinote Métagabbro à Chlorite et Actinote

Les pyroxènes et les plagioclases sont déstabilisés. Les plages verdâtres correspondent à de la chlorite (chl) et de l'actinote (act).

Chlorite et actinote sont des minéraux qui apparaissent dans le faciès des schistes verts (métamorphisme hydrothermal plus prononcé)

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues ::

Px

Px

Px

Chl + Act

Hb

Hb

Hb

Evolution de G1 à G3: Phase Evolution de G1 à G3: Phase d’expansion océaniqued’expansion océanique

TÉMOINS DE LA TÉMOINS DE LA PHASE DE PHASE DE SUBDUCTIONSUBDUCTION

Métagabbro àMétagabbro à Glaucophane Glaucophane

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues ::

Le Pyroxène (Cpx : brun) est préservé au cœur d'une couronne de Glaucophane (Glc : bleu marine), amphibole bleue, le séparant du Plagioclase (transformé en Lawsonite, Laws).Ces trois minéraux sont typiques du faciès Schistes Bleus . Par contre, l'Actinote (Act), une amphibole verte qui traverse le Pyroxène et s'arrête à la couronne de Glaucophane, témoigne des conditions du faciès Schistes Verts. La position géométrique de cette Actinote suggère qu'elle s'est formée à partir du Pyroxène , mais avant le Glaucophane.

Eclogite Eclogite

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues

Roch

es m

éta

morp

hiq

ues ::

Les deux minéraux essentiels d’une éclogite sont :o Les Grenats apparaissent ici sous forme de porphyres, fortement craquelés et de forme généralement arrondie.(LPNA) Ils sont toujours éteints en LPA;oentre les Grenats, on distingue des zones incolores occupées par des Muscovites, et des minéraux à plus fort relief, parfois colorés en beige, des Jadéites (Pyroxènes).

GtGt

Gt

Jadéite

Evolution de G4 vers G5: Evolution de G4 vers G5: Subduction de la croûte Subduction de la croûte océaniqueocéanique

Les transformations Les transformations minéralogiques au cours minéralogiques au cours d’une subductiond’une subduction

Andésite & Rhyolite

Granodiorite

Métagabbro àChl. et Act.

Métagabbro àGlaucophane

Eclogite

H20Fusion partielle De la péridotite

Schéma-bilan extrait du logiciel « Subduction » de P.Perez

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Crédits photos:o Nicolleto Lithothèque d’Aix-Marseilleo Logiciel « Subduction « P.Perez

oRemerciements:Labo SVT.com

o Réalisation:JFB – Lycée St Louis