LA CONVERGENCE LITHOSPHERIQUE ET SES EFFETS

acquis de 1ère S :structure du globe terrestre (différentes enveloppes et les roches représentatives de ces enveloppes) et géologie associée à la divergence (dorsales). Quels st les mécanismes associés à la convergence des plaques lithosphériques ? Comment caractériser topographiquement et géologiquement une zone de subduction? I) Les principaux caractères topographiques et géologiques des zones de subduction Activité 1 : rappels sur les zones de subduction (mobiliser ses connaissances avec Sismolog et Rai en utilisant Excel) La convergence se traduit par la disparition de lithosphère océanique dans le manteau. La subduction est l’enfoncement d’une lithosphère océanique, froide et dense, dans une asthénosphère, située sous une lithosphère continentale (ex : cordillère des Andes en Amérique du sud) ou sous une autre lithosphère océanique (ex subduction océan-océan. ex : Antilles). A) Des reliefs particuliers Activité 2 : Etude de la topographie des zones de subduction (s’inf, rai et utiliser Sismolog) Fosse océanique : relief négatif majeur On distingue également un relief positif important représenté par : – une chaine de montagne (= chaine de subduction) située sur la plaque continentale chevauchante. – une suite d’îles isolées disposées en arc, dans la cadre d’une zone de subduction océan-océan. – Dans certains cas (ex : entre l’archipel japonais et la chine) on observe un autre relief de type négatif : celui des bassins arrière-arc.

Prisme d’accrétion B) Des caractéristiques géologiques 1/ Activités sismiques et magmatiques Activité 3 : Etude de la géologie de la zone de subduction: ex de la côte chilienne (rai, utiliser un tableur) forte activité sismique et volcanique. marge active VENDREDI 10 SEPTEMBRE Cours 2/ Des marqueurs tectoniques : les déformations lithosphériques liées à la convergence – des plis – des failles inverses – des plans de chevauchement, résultant tous trois d’une compression. 3/ La répartition du flux thermique – au niveau de la fosse océanique, anomalie négative. – au niveau de l’arc magmatique ou de la chaine de subduction, anomalie positive. Lors d’une subduction, de la lithosphère océanique s’enfonce sous la marge active comprenant un croute continentale ou une croute océanique. Les marqueurs des zones de subduction sont : – la présence de reliefs positifs et négatifs. – une activité magmatique et une activité sismique importante . – une déformation importante de la lithosphère de la plaque chevauchante et de la plaque qui s’enfonce avec la présence d’un prisme d’accrétion sédimentaire. – la répartition particulière du flux géothermique : la double anomalie. II) Les mécanismes de la subduction A) Une distribution particulière des séismes (distribution géométrique) La distribution géométrique des séismes selon la plan de Bénioff matérialise le plongement d’une portion rigide de lithosphère à l’intérieur du manteau asthénosphérique plus chaud et ductile B) Un moteur de la subduction Calcul de densités de la lithosphère océanique (doc p219 Bordas).

L’évolution de la lithosphère océanique qui s’éloigne de la dorsale s’accompagne d’un augmentation de sa densité jusqu’à dépasser la densité de l’asthénosphère : cette différence de densité est l’un des principaux moteurs de la subduction. LUNDI 13 SEPTEMBRE TP III) Le magmatisme des zones de subduction A) Les roches magmatiques de ces zones 1/ Les roches volcaniques Activité 4 :Etude de l’andésite et de la rhyolite : ssaisir des données, rai, identifier des roches à l’échelle macroscopique et microscopique, rai, réa un schéma) (échantillons d’andésite et de rhyolites et lames minces correspondantes) Caractéristiques des andésites et rhyolites 2/ Les roches plutoniques Activité 5 :Etude du granite et de la diorite : saisir des données, rai, identifier des roches à l’échelle macroscopique et microscopique, réa un tableau bilan) (échantillons de granite et de granodiorites et lame mince de granite) Caractéristiques des granites et les granodiorites. Pour vendredi 17/09 : faire un tableau de comparaison des roches magmatiques VENDREDI 17 SEPTEMBRE Cours Correction du tableau B) Origine des magmas des zones de subduction Etude du doc 2 p225 Bordas (s’inf, rai et mettre en relation des données) Ces magmas proviennent de la fusion partielle des péridotites hydratées du manteau de la plaque chevauchante (abaissement du point de fusion par hydratation). Contrôle sur 10 : – Restitution de connaissances sur les marqueurs géologiques d’une zone de subduction – étude d’une lame mince d’une roche magmatique LUNDI 20 SEPTEMBRE TP C) .

Un magmatisme lié au métamorphisme de la lithosphère océanique Activités 6 et 7 : Etude des transformations minéralogiques des gabbros de la lithosphère plongeante : identifier des minéraux à l’échelle macroscopique et microscopique, rai sur un diagramme pression-température) (échantillons de gabbros, métagabbros en faciès amphibolite, schistes bleus et éclogites et lames minces correspondantes) correspondantes) VENDREDI 24 SEPTEMBRE Cours Bilan des observations : 1/ Avant la subduction C’est une lithosphère océanique hydratée ou transformée : faciès amphibolites et schistes verts 2/ Pendant la subduction Transformation des minéraux en nouveaux minéraux caractéristiques de ces nouvelles conditions de pression et température : glaucophane (faciès des schistes bleus) puis en jadéite et grenat (faciès éclogite). L’eau qui déclenche la fusion partielle de la péridotite du manteau lithosphérique de la plaque chevauchante provient de la déshydratation des roches de la croûte dans la plaque plongeante à des conditions de pression et de température différentes de celles de leur formation : conditions de hautes pressions, basses températures.