La convergence lithosphérique et ses effets - publié le 03/03/2007

Résumé du document

- Les différents minéraux observés dans les roches ne sont stables que dans certains domaines de pression et de température (ces domaines sont déterminés expérimentalement sur des poudres de minéraux dans des enceintes où pression et température sont contrôlées).
Le refroidissement lié à l'éloignement de la dorsale où l'augmentation de pression lié à l'enfoncement par subduction aboutissent à des recristallisations de nouvelles phases minérales : cette transformation minéralogique à l'état solide constitue le métamorphisme.

- La première transformation subie par un basalte ou un gabbro après sa formation à l'axe d'une dorsale est une hydratation suite à une importante circulation d'eau de mer (hydrothermalisme). On observe la formation de minéraux verts, très riches en eau tels que l'actinote ou le chlorite.
Les roches se transforment en méta-basalte ou méta-gabbro à actinote et chlorite : on parle de faciès métamorphiques des schistes verts.

- Dans les contextes de subduction, la croûte océanique hydratée plongeante est soumise à des conditions de hautes pressions et basses températures. (...)

Extraits

[...] Les témoins d'un ancien domaine océanique entré en subduction A. Les marqueurs d'un ancien domaine océanique Les blocs basculés d'anciennes marges passives continentales Ces blocs sont découpés par des failles normales courbes (failles listriques). Ils portent des sédiments dont la géométrie est particulière (sédiments syn et post rift). Ils sont les témoins du stade rifting menant à l'ouverture d'un océan (l'océan alpin). Exemple dans les Alpes : le Mont Rochail (Oisans). Les témoins sédimentaires d'origine marins au cœur des chaînes Les variations du niveau de la mer ne peuvent pas expliquer à elles seules la présence de sédiments marins à des altitudes aussi élevées. [...]

[...] l La convergence lithosphérique est caractérisée par : - le rapprochement de repères fixés aux plaques (mesures GPS aujourd'hui) - la formation de relief (Cordillère des Andes, Himalaya ) - une forte sismicité - par les zones de subduction : un volcanisme andésitique explosif. Problème On cherche à connaître les processus géologiques au niveau des deux types de zone de convergence. les zones de subduction : zones de convergence lithosphérique impliquant au moins une lithosphère océanique. les zones de collision : zone de convergence lithosphérique impliquant deux lithosphères continentales. Chapitre 1 : Convergence et subduction Les caractéristiques des zones de subduction A. [...]

[...] Les éruptions sont principalement de type explosif, typique des roches riches en eau. On trouve également des roches plutoniques (pluton de granitoïdes [ roche de la famille des granites] qui ornent notamment les chaînes de montagne. Les roches formées appartiennent pour la plupart à la série andésitique (ou série calco-alcaline). II) Quelques moteurs de la subduction A. L'entrée en subduction = le plongement d'une lithosphère océanique froide, épaisse et dense. Plus une lithosphère océanique s'éloigne de l'axe de la dorsale plus elle est âgée et se refroidie (perte de chaleur par conduction thermique). [...]

[...] Cette lithosphère océanique est aujourd'hui directement posée sur la croûte continentale des Alpes. Leur présence dans les Alpes à plusieurs milliers de mètres d'altitude s'explique par leur charriage sur le continent au cours de la fermeture océanique. La collision fait suite en général à une subduction et constitue l'aboutissement du processus de fermeture océanique. On trouve dans les Alpes (exemple du Mont Viso) des ophiolites dont les roches ont été métamorphisées (méta-basalte, méta-gabbro et méta-sédiments) en schiste bleu et en éclogite, signe d'un métamorphisme de haute pression/basse température. [...]

[...] Ces roches se transforment et s'hydratent. Des minéraux caractéristiques des zones de subduction apparaissent. Nouveau problème : La subduction est un processus stable tant que la lithosphère océanique s'enfonce dans le manteau. Dès qu'une lithosphère continentale peu dense, tirée par la lithosphère océanique rejoint le front de subduction, ce processus ne peut plus se poursuivre. La convergence lithosphérique devient un contexte de collision continentale. Que s'y passe-t-il ? Chapitre 2 : Convergence et collision La collision résulte de la convergence de deux lithosphères continentales. [...]