Référentiel « La convergence lithosphérique et ses conséquences »
« La subduction et ses effets »
Connaissances exigibles 1. La convergence des plaques aboutit à la disparition de la lithosphère océanique par subduction.
1.1. La subduction s’accompagne de phénomènes dynamiques caractérisant une marge active.
1.1.1. La lithosphère océanique s’enfonce sous une plaque océanique ou une plaque continentale.
1.1.2. Une zone de subduction est marquée par des reliefs et des anomalies dans la répartition du flux thermique.
1.1.2.1. La fosse océanique, relief fortement négatif, se situe à la frontière des plaques.
• Elle traduit la flexion de la plaque plongeante sous la plaque chevauchante.
• A l’aplomb de la fosse, le flux de chaleur est anormalement faible.
• Cette anomalie thermique négative s’interprète par la présence du matériel froid de la lithosphère subduite dans l’asthénosphère.
1.1.2.2. Parallèlement à la fosse, des reliefs positifs se forment sur la plaque chevauchante.
• Ce sont des chaînes de type cordillère sur une croûte continentale ou des arcs insulaires sur une croûte océanique.
• Un flux de chaleur anormalement élevé est associé à ces reliefs.
• Cette anomalie thermique positive traduit la présence de magma.
1.1.3. Le raccourcissement imposé par la convergence des plaques provoque des déformations à leur frontière.
• Des sédiments océaniques non entraînés dans la subduction, s’entassent en écailles superposées formant un prisme d’accrétion.
• Dans ce prisme, des plis et des failles inverses témoignent de forces de compression.
1.1.4. Le plongement de la lithosphère océanique dans l’asthénosphère génère de nombreux séismes.
• Les foyers des séismes se répartissent en profondeur selon un plan plus ou moins incliné de la fosse vers la plaque chevauchante : le plan de WadatiBénioff.
• L’enfoncement de la plaque océanique rigide se fait selon ce plan.
• Les contraintes liées aux frottements entre les plaques sont à l’origine des séismes.
1.2. L’augmentation de densité de la lithosphère océanique est le principal moteur de la subduction.
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Connaissances exigibles
• En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit.
• Le manteau lithosphérique s’épaissit aux dépens de l’asthénosphère.
• La lithosphère océanique devient donc plus dense que l’asthénosphère et s’enfonce.
1.3. La subduction génère une importante activité magmatique directement liée à des phénomènes métamorphiques.
1.3.1. Les roches de la plaque subduite se transforment au cours de réactions métamorphiques.
• Des associations de minéraux stables caractérisent les différents domaines de température, de pression et d’hydratation.
• Les roches de la lithosphère océaniques sont soumises à des conditions de basse température et de haute pression, différentes de celles de leur formation.
• Leurs transformations à l’état solide entraînent l’apparition de nouveaux minéraux caractéristiques des zones de subduction.
• Les transformations minéralogiques s’accompagnent d’une déshydratation des roches de la lithosphère océanique.
1.3.2. La genèse du magma des zones de subduction est la conséquence de la déshydratation de la plaque plongeante.
• L’eau libérée percole dans le manteau de la plaque chevauchante.
• Elle abaisse le point de fusion des péridotites du manteau.
• La fusion partielle des péridotites hydratées est à l’origine d’un magma de composition andésitique.
1.3.3. Le refroidissement de ce magma aboutit à la mise en place de roches magmatiques.
• Sa remontée à la surface est à l’origine de roches volcaniques : andésites et rhyolites.
• Son refroidissement lent, en profondeur, donne naissance à des roches plutoniques : les granitoïdes.
• Ces roches sont caractéristiques de la croûte continentale.
Expressions et motsclefs :
✗ Andésite ✗ Fosse océanique ✗ Plan de Wadati-Bénioff
✗ Arcs insulaires ✗ Granitoïdes ✗ Plaque chevauchante
✗ Marge active ✗ Plis ✗ Prisme d'accrétion
✗ Convergence des plaques ✗ Ophiolite ✗ Rhyolite
✗ Failles inverses ✗ Phénomènes métamorphiques ✗ Subduction
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