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Chapitre 3
Leçon 2 Les zones de subduction
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I) Caractéristiques des zones de subduction
Voir TP 12
1) Deux reliefs contrastés : Un relief +Un relief -
Voir livre p. 212-213
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Une marge active
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Un arc volcanique
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2) Une forte activité magmatique• Nombreux volcans
Mont Saint-Helens, Etats Unis, dernière éruption : 1980p. 214
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• Des massifs plutoniques
Massif de granitoïdes de Californie, p. 224
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3) Une forte activité sismique
Répartition des foyers sismiques sous la Cordillère des Andes (TP 12 + p. 217)
Plan de Benioff
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Répartition des foyers sismiques sous l’arc volcanique des Mariannes (TP12)
Plan de Benioff
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4) Des traces d’un mouvement de compression
• Dans les Cordillères ou les arcs volcaniques
Les Rocheuses, Montana, Etats Unis, p. 214
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• Au niveau de la fosse océanique, on observe parfois un prisme d’accrétion
Arc volcanique des Antilles
Ile de la Barbade
Fosse océanique
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Exercice n°4 p. 234
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Sur l’île de la Barbade
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5) Anomalie du flux de chaleur ou flux géothermique
Flux géothermique en Amérique du Nord (carte), p. 218
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Flux géothermique en Amérique Centrale, coupe O-E.
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II) Interprétation des observations : mécanisme de la subduction
1) Une plaque océanique s’enfonce vers le manteau
Voir TP12
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asthénosphèreasthéno-sphère
TP 12
Plaque océanique Plaque continentale
Convergence de deux plaques :
lithosphère
Formation d’un magma
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2) Le moteur de la subductionExercice 2 p. 219
Epaisseur de la croûte océnique = 6 km
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D1 = (DensitéCr.océan. x EpaisseurCr.océan. + DensitéMant.lithos. x EpaisseurMant.lithos.) / EpaisseurLithos.totale
= (3 x 6 + 3,3 x 24) / 30 = 97,2/30 = 3,24
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D2 = 3,255 D3 = 3,264 D4 = 3,282D5 = 3,285 D6 = 3,152
Densité asthénosphère = 3,25
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III) Le magmatisme des zones de subduction
1) Les roches magmatiques des zones de subduction :
TP 13 + livre p. 221 et 224
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Teneur croissante en silicium
Si SiRoches magmatiques volcanique : texture microlitique,cristallisation rapide de la lave, en surface, volcanisme explosif.
Une andésite
Feldspath-PlagioclaseAmphibole-HornblendePas de Quartz
La rhyolite
QuartzF.PlagioclaseF.OrthoseBiotiteAmphibole
Roches magmatiques plutoniques :texture grenuecristallisation lente d’un magma, en profondeur.
La diorite La granodiorite
Le granite
Les granitoïdes
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Une andésite
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Une rhyolite
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Un granite à amphibole et biotite
BiPl
QAm
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2) Les conditions nécessaires à la formation du magma
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Localisation des volcans par rapport au plan de Benioff
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Diagramme pression-température
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IV) Le métamorphisme de la plaque océanique
Définition :
1) La transformation métamorphique du gabbro, roche magmatique de la croûte océanique
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Le gabbro (G1) texture grenue,pyroxène et feldspath plagioclase
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Gabbro au moment de sa formation (G1)
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Métagabbro (G2) à amphibole hornblende
F.plagioclase
Amphibole
Pyroxène
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pyroxène
Amphibole hornblende
plagioclase
Métagabbro à amphibole (G2)
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Métagabbro à chlorite ou schiste vert (G3)échantillon
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Métagabbro à glaucophane ou schiste bleu (G4)échantillon
Py
Gl
Pl
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Py
Gl
Pl
Métagabbro à glaucophane ou schiste bleu (G4)lame
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Métagabbro à jadéite et grenat ou éclogite (G6)échantillon
Gr
Ja
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Gr
Ja
Éclogite (G6)
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Métagabbro à jadéite et grenat ou éclogite (G6)Lame mince
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magma
cristallisation
G1
G6
G5
G4
G3
G2
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2) Le métamorphisme libère de l’eau, à l’origine du magmatisme
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+
+
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++
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LOLC
100 km
Fonctionnement d’une zone de subduction
Conclusion : schéma bilan
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+ +
Légendes : Les structuresLC = lithosphère continentaleLO = lithosphère océanique
Croûte continentale
Croûte océanique
Manteau lithosphérique
Asthénosphère
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* * *
Mouvement de convergence et de subduction
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+
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LOLC
100 km
gabbroSchiste vert
Schi
ste
bleu
éclo
gite
Montagne (relief +)
Fosse océanique (relief -)
Plis, failles inverses, prisme d’accrétion
EAU
magma
Massif plutonique
Volcans
Remontée du magma
***
**
*AT -
AT +
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Légendes : Les phénomènes géologiques associés à une zone de subduction
Déformation des roches, indice d’un mouvement de compression
éclogite Métamorphisme de la croûte océanique
* Foyers sismiques le long du plan de Bénioff
Magmatisme : formation du magma, remontée, cristallisation
Anomalie thermique négative et positive
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gabbroSchiste vert
Schi
ste
bleu
éclo
gite