La convergence lithosphérique et ses effets

Résumé du document

La lithosphère a un comportement cassant et est découpée en plaques lithosphériques qui ont des mouvements relatifs.
Les mouvements relatifs sont la convergence, la divergence et le coulissage. Les frontières de divergence sont les dorsales où se forme la lithosphère océanique. Les frontières de convergence sont les zones de subduction, lieu de disparition de la lithosphère océanique et les zones de collision.

[...]
En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique refroidit donc l'isotherme 1 300°C qui marque la limite asthénosphère/lithosphère s'approfondit. En conséquence, la lithosphère s'épaissit. La croûte ayant une épaisseur constante, c'est donc le manteau lithosphérique qui s'épaissit. Celui-ci ayant une densité supérieure à celle de la croûte, la densité de la lithosphère océanique augmente avec l'âge. Quand la densité devient supérieure à celle de l'asthénosphère, c'est-à-dire pour un âge d'environ 25 millions d'années (MA) la subduction peut se produire.

Remarque : La plaque demeure en réalité en surface jusqu'à 150 à 180 MA car elle est soutenue, d'une part par de la lithosphère océanique jeune, d'autre part par la lithosphère continentale moins dense.

C'est l'évolution de la différence de densité entre la lithosphère océanique et l'asthénosphère qui est le principal moteur de la subduction.

[...]
Elles refroidissent lentement en profondeur dans une chambre magmatique et ont une texture grenue. Ce sont des granitoïdes comprenant des granites, des granodiorites, et des diorites. On peut les retrouver sous forme de plutons dégagés par l'érosion et affleurant à la surface. Les granitoïdes sont les roches les plus abondantes de la croûte continentale, la subduction génère donc des roches de la croûte continentale.
La diorite a la même composition minéralogique que l'andésite, elles proviennent donc d'un même magma qui a refroidit à des profondeurs différentes. De la même façon, le granite a la même composition minéralogique que la rhyolite (...)

Extraits

[...] Une ophiolite est un fragment de lithosphère océanique charrié sur un continent et pincé sur une chaine de montagne. Les ophiolites sont donc les témoins d'une ancienne lithosphère océanique, donc de la présence de l'océan alpin qui séparait l'Europe et l'Afrique. Les métagabbros du Chenaillet Les gabbros formés au niveau de la dorsale ont subit un faible métamorphisme et ont atteint le domaine des schistes verts. La lithosphère s'est refroidit à pression constante, il s'agit d'un métamorphisme par hydratation ou métamorphisme hydrothermal. [...]

[...] Formation de lithosphère océanique et sédimentation post-rift. Les témoins d'une ancienne marge passive : - failles normales séparant des blocs basculés - séries sédimentaires associées à l'extension (ante-rift, syn-rift, post- rift) Les témoins d'une sédimentation océanique de grande profondeur : - les radiolarites Les témoins d'une ancienne lithosphère océanique en expansion : - les ophiolites (serpentinite, gabbro, basalte) - roches métamorphiques de faciès des schistes verts B. La subduction et la fermeture de l'océan alpin 80 MA L'ouverture de l'Atlantique Sud provoque une convergence et la fermeture de l'océan alpin par subduction. [...]

[...] Les arcs insulaires s'observent dans les 2 types de subduction (exemples : le Japon et le Tonga). B. Une activité magmatique importante L'activité magmatique se manifeste au niveau des arcs magmatiques par du volcanisme explosif en surface et du plutonisme en profondeur. C. Une déformation lithosphérique importante Plis et failles inverses au niveau des chaines de montagne Ce sont les caractéristiques d'un mouvement de convergence. Il en résulte une diminution de surface, c'est-à-dire un raccourcissement et un épaississement de la lithosphère. [...]

[...] On observe que plus la lithosphère océanique est âgée plus elle dense et plus elle plonge avec un pendage fort. III. L'activité magmatique des zones de subduction Rappel : Magma basalte gabbro roche volcanique roche plutonique Un magma est la fraction liquide qui résulte de la fusion partielle d'une roche. A. Les roches magmatiques Les roches volcaniques Elles refroidissent rapidement en surface et ont une texture microlitique : des phénocristaux et des microlites sont noyés dans un verre. Le volcanisme des zones de subduction est de type explosif, les laves sont acides, visqueuses et riches en gaz. [...]

[...] Les témoins d'une ancienne marge continentale passive Les blocs basculés La partie Ouest des Alpes présente des failles normales parallèles affectant le socle granitique. Ces failles séparent des blocs basculés. Cette région correspond à une ancienne marge continentale passive, la croûte continentale soumise à une extension s'est amincie et s'est fracturée au cours de la formation du rift. Les séries sédimentaires associées à l'extension Les blocs basculés larges de plusieurs kilomètres délimitent des bassins qui sont le lieu d'une sédimentation. Des sédiments syn-rift se déposent en éventail, ils sont d'épaisseurs variables. Si un bloc est émergé, il n'y a pas de sédimentation. [...]