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
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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
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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
LaboSVTLaboSVT..comcom
Crédits photos:o Nicolleto Lithothèque d’Aix-Marseilleo Logiciel « Subduction « P.Perez
oRemerciements:Labo SVT.com
o Réalisation:JFB – Lycée St Louis