La production de croute continentale associee a la subduction

Les zones de subduction sont des frontières convergentes où la lithosphère océanique, créée en permanence par accrétion au niveau des dorsales océaniques, disparait en plongeant dans l’asthénosphère.

Ces zones sont caractérisées par une intense activité sismique mais aussi par un magmatisme particulier. Elles représentent des marges océaniques actives comme la ceinture de feu sur le pourtour de l’océan Pacifique.

Nous allons étudier le magmatisme de subduction pour en comprendre l’importance. Nous en verrons les caractéristiques, l’origine du magma et comment il crée de la croûte continentale.

I - LE VOLCANISME DE SUBDUCTION

TP Bordas page 193

1°) Un volcanisme explosif

- Les zones de subduction sont caractérisées par la présence de nombreux volcans disposés sur les plaques lithosphériques chevauchantes parallèlement aux fosses océaniques qui les bordent.

- Leur activité volcanique est très souvent explosive avec émission de gaz riches en vapeur d’eau, de cendres et de laves visqueuses sous forme de coulées pyroclastiques et de nuées ardentes. Les éruptions sont classées en fonction de leur indice d’explosivité volcanique (VEI).

- Cette explosivité est liée à la richesse en silice (Si) du magma qui augmente sa viscosité (résistance à l’écoulement). Ainsi, en se refroidissant, la lave visqueuse forme des bouchons qui empêchent le dégazage progressif. Arrivés en surface les gaz piégés se détendent violemment et provoquent l’explosion du volcan (nuée ardente).

2°) Des roches volcaniques telles que l’andésite

• Le refroidissement des laves en surface crée des roches volcaniques telles que l’andésite

- A l’œil nu l’andésite apparaît comme une roche de couleur gris clair ; son aspect bulleux témoigne de la présence de gaz lors de son refroidissement.

- L’observation microscopique montre une structure microlitique qui résulte de son refroidissement rapide en surface (cristallisation incomplète). Elle renferme des feldspaths plagioclases, des pyroxènes et des minéraux hydroxylés (riches en groupements OH) : amphibole, biotite.

- L’analyse chimique révèle une richesse en silice et en eau. Cette eau aussi présente dans les gaz volcaniques suggère sa présence dans le magma.

• D’autres roches à structure microlitique et renfermant des minéraux hydroxylés peuvent se former. Leur richesse en silice croissante permet de distinguer la dacite et la rhyolite.

Composition minéralogique de trois principaux types de roches volcaniques

II - LE MAGMATISME DE SUBDUCTION

TP Belin pages 184 - 185

1°) L’origine du magma

Dans les zones de subduction, le volcanisme se situe sur la plaque chevauchante à l’aplomb de la lithosphère océanique subduite lorsque son sommet arrive à 90 à 140 kms de profondeur.

Dans ces conditions, basalte et gabbro de la croûte océanique ne peuvent pas fondre contrairement aux péridotites du

manteau à condition qu’elles soient hydratées.

Le magma formé dans les zones de subduction provient d’une fusion partielle des péridotites hydratées du manteau situé au dessus de la lithosphère océanique subduite. Le taux de fusion de 10% des péridotites hydratées donne un magma de type andésitique caractérisé par sa richesse en eau et en silice.

2°) L’hydratation du manteau

- Les roches de la croûte océanique s’engageant dans

...