Les zones de convergence : la subduction

Résumé du document

Il s'agit d'un cours de grande qualité en géologie structurale et tectonique des plaques ayant pour objet d'étude les zones de convergence et plus particulièrement la subduction.

Ce document clair, exhaustif (39 pages) et très structuré s'avèrera fort utile pour de nombreux(ses) étudiant(e)s en science de la vie et de la Terre (SVT), géologie, biologie, physique, chimie… et bien entendu tout(e) autre intéressé(e).

Voici le plan :

- Définition
- Physique de la subduction océanique
- Les caractéristiques des zones de subduction forcée
. Les caractéristiques sismiques
. Les caractéristiques tectoniques
. Les caractéristiques magmatiques
- Les caractéristiques des zones de subduction spontanée
- Les caractéristiques tectoniques
- Les caractéristiques sismiques
- Profondeur de la subduction
- Les caractéristiques thermiques
- Évolution thermique d'une zone de subduction
- Zone froide au niveau de la fosse
- Zone chaude au niveau de l'arc volcanique
- La fosse
- La subduction continentale

Extraits

[...] III.1 Physique de la subduction océanique On peut calculer le temps nécessaire pour obtenir l'épaisseur d'équilibre : Variation de l'épaisseur de la lithosphère océanique avec le temps : hA = 9,5 √t t = (hA En prenant hB1 de 5 à 8 km et ρ1 = 2,8 ρ2 = 3,3 ρ3 = 3,25 alors hB1 = 5 km hB1 = 6 km hB1 = 7 km hA = 50 km à 28 Ma hA = 60 km à 39 Ma hA = 80 km à 71 Ma Au delà de ces âges, la lithosphère océanique est trop lourde et coule spontanément dans l'asthénosphère. III.1 Physique de la subduction océanique Dans la pratique, pour que la lithosphère s'enfonce il faut : •Vaincre les forces visqueuses •Atteindre un poids suffisant pas de lithosphère plus ancienne que 170 Ma Subduction spontanée III.1 Physique de la subduction océanique Où se fait la rupture permettant l'enfouissement dans le manteau ? A la transition océan-continent III.1 Physique de la subduction océanique Rupture à la ride III.1 caractéristiques des zones de subduction forcée 1. [...]

[...] III. Les zones de convergence 1. La subduction Revoir tout bien III.1 définition Qu'est ce que c'est ? = Enfouissement de la lithosphère dans le manteau asthénosphèrique 2 grands types de subduction: 1. subduction de la lithosphère océanique 2. [...]

[...] Caractéristiques tectoniques Lithosphère plongeante dense et froide Interaction avec la lithosphère du dessus Ex : Caraïbes et bassin de Grenade angle de plongement fort extension III.1 caractéristiques des zones de subduction spontanée Ouverture d'un bassin arrière arc qui peut aller jusqu'à l'océanisation. Ex : ouest Pacifique et la fosse des Mariannes III.1 caractéristiques des zones de subduction spontanée 3. Profondeur de la subduction: Données de tomographie sismique 2 hypothèses: 1. Blocage à la limite 670 km (lithosphère jeune et peu dense) 2. [...]

[...] Enfoncement dans tout le manteau III.1 caractéristiques des zones de subduction spontanée 3. Caractéristiques thermiques Lithosphère océanique plongeante = barrière froide et solide Limite les cellules de convection dans le manteau III.1 Evolution thermique d'une zone de subduction Tomographie sismique sous la fosse du Japon Double anomalie thermique: 1. Zone froide au niveau de la fosse (en bleu) 2. Zone chaude au niveau de l'arc volcanique (en jaune – rouge) III.1 zone froide au niveau de la fosse isotherme Approfondissement des isothermes le long du plan de subduction Gradient géothermique faible (10 à 15 °C par km) Métamorphisme de haute pression / basse température dans la plaque plongeante III.1 zone froide au niveau de la fosse Métamorphisme de HP/BT dans la lithosphère océanique III.1 zone chaude au niveau de l'arc volcanique Formation de l'arc volcanique insulaire ou continental: Hydratation du coin mantellique (eau en provenance de la plaque plongeante) Abaissement du point de fusion des péridotites Fusion mantellique et magmatisme calco- alcalin Formation d'une chaîne volcanique Métamorphisme de HT/MP dans la lithosphère chevauchante III.1 zone chaude au niveau de l'arc volcanique L'eau déplace le solidus vers les basses températures Péridotite anhydre à l'équilibre Péridotite hydratée subissant la fusion partielle III.1 zone chaude au niveau de l'arc volcanique Gradient géothermique élevé sous l'arc volcanique Sous – placage magmatique III.1 La fosse Fosse : lieu de sédimentation importante en provenance de l'érosion des reliefs adjacents, profondeur de 6 km sous le niveau de la mer km sous le fond de l'océan. [...]

[...] III.1 La subduction continentale Subduction continentale Force gravitaire Exhumation et érosion Faille permettant la remontée du lambeau continental La subduction continentale précède généralement la collision. [...]