II/Le magmatisme des zones de subduction.
1. Les roches des zones de subduction. TP2 (partie 2) Livre page 221/224.
Doc 1 andésite Doc 2 : Diorite
Doc 2
Diorite Grenue
Plagioclase Biotite (mica) Quartz Pyroxène (amphibole)
Plutoniques
= Refroidissement lent
Andésite Microlitique Plagioclase
Pyroxène verre
Volcaniques.
= Refroidissement rapide.
Tableau page 221
Ces roches participent à la création de la croûte continentale. Elles sont issues d’un magma d’origine profonde (minéraux ferromagnésiens = mantelliques) enrichies par des minéraux hydratés et des minéraux plus caractéristiques des couches superficielles.
Pb : Quelle est l’origine du magma à l’origine de ces roches. Quelles sont les conditions de sa formation.
Composition chimique de roches magmatiques
SiO2 K2O Na2O CaO MgO Oxydes de Fe Al2O3 H2O
Basalte des dorsales 47 0.2 2.2 11 8.5 9.4 15.8
Andésite 54.2 1.1 3.7 7.9 4.4 9 17.2 1.2
Ryolite 73.7 5.3 3 1 0.3 1.7 13.4 1.9
Diorite 66.8 3 3.8 3.5 1.5 3.8 15.6 2
Ainsi ces roches semblent présenter une composition « mixte », plus riches en minéraux ferro- magnésiens que le roches continentales (granite, rhyolite), mais plus riches en minéraux silicatés alcalins (riches en Na et K) que les roches océaniques.
On note une augmentation de l’hydratation des minéraux.
2. Les conditions de formation du magma au niveau des zones de subduction Exo 2 page 233.
Quel est l’état de la péridotite à 100 Km de profondeur dans la zone de subduction ?
Plagi o
Verre Pyroxène
quartz Plagio
mica
Doc 3 : Diagramme pression-température indiquant les conditions de fusion des péridotites
Solidus : limite du domaine P/T°
au-delà de la quelle la péridotite commence à fondre (les minéraux qui fusionnent en premier)
Liquidus : limite du domaine P/T°
au-delà de laquelle la péridotite est totalement fondue (TOUS les minéraux)
Géotherme de dorsale : variation de la T° en fonction de la profondeur au niveau des dorsales.
Géotherme des plaines abyssales, idem au niveau des plaines abyssales (fonds océaniques) Géotherme des zones de subduction : idem.
On observe qu’au niveau des dorsales (1S), le géotherme recoupe le solidus entre 20 et 100 Kms de profondeur, c’est-à-dire que les conditions de T° ET de pression sont réunies pour observer la fusion de la péridotite, c’est là l’origine du magmatisme des dorsales. La remontée du magma (sous l’effet de mouvements ascendants dans le manteau) de la pressio qui une fusion partielle) .
Mais au niveau des zones de subduction, la T° beaucoup moins vite avec la
profondeur et les conditions ne sont jamais réunies pour observer une fusion et notamment pas à 100 Kms de profondeur (où nous avions localisé la formation du magma à l’aplomb de l’arc volcanique. Donc comment expliquer la production du magma des zones de
subduction ?
Lorsque la péridotite est hydratée, on note que le solidus recoupe le géotherme. La présence d’eau dans la péridotite a abaissé la T° de fusion à profondeur égale.
Désormais à 100Kms de
profondeur, on obtient une fusion partielle de la péridotite et la formation d’un magma, qui moins dense va remonter et engendrer les phénomènes éruptifs.
Ainsi ces observation confirme la présence de minéraux hydratés dans ces roches.
PB : D’où vient l’eau ?