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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: marie ange bayeux
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 5
Taille Size: 634.32 Ko KB
Mis en ligne Uploaded: 21/03/2017
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Description 

THÈME 1 – B : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Chapitre-3-
THÈME 1 – B : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Chapitre-3-




Chapitre 3 : Zone de subduction et production de croûte continentale

La subduction est une conséquence de la convergence des plaques lithosphériques ; elle se
traduit par la disparition de la lithosphère océanique sous la marge active d’une plaque
comprenant une croûte océanique ou une croûte continentale.
Les zones de subduction sont le siège d'une importante activité magmatique qui aboutit à une
production de croûte continentale.
Problèmes à résoudre :
-Quelles sont les caractéristiques du volcanisme de subduction et les roches magmatiques qui lui sont
associé ?
-Comment se forme le magma dans une zone de subduction ?
-Comment se mettent en place les roches caractéristiques de la croûte continentale ?

ACTIVITES PROBLEMATIQUES-PROGRESSIONS




Programmation
1/ Volcanisme de subduction et roches magmatiques associées
1-1/ Le volcanisme de subduction
Activité 1 : Etude d’éruptions caractéristiques
Bilan :
Les zones de subduction sont marquées par une activité volcanique importante et
caractéristique. Les éruptions sont explosives et violentes: elles produisent des
coulées pyroclastiques et des nuées ardentes meurtrières. Les édifices volcaniques
présentent souvent un dôme de lave détruit puis reformé lors des différentes
éruptions.
 Ce type d'éruption s'explique par l'importante viscosité des laves, liée en
particulier à leur température relativement faible et leur forte teneur en silice.
Dans ces laves visqueuses, les gaz s'accumulent, jusqu'à provoquer les explosions à
l'origine des coulées pyroclastiques et des nuées ardentes.
Les zones de subduction sont qualifiées de marges océaniques actives car l'activité
sismique et volcanique y est intense : Les éruptions volcaniques peuvent être classées
en fonction d'un indice d'explosivité volcanique (VEI en anglais). Ce dernier est défini
à partir de différentes observations : volume de téphras (matières solides éjectées au
cours de l'éruption), hauteur de la colonne éruptive, etc. Une éruption explosive est
aussi caractérisée par l'émission d'une grande quantité de vapeur d'eau.
Les téphras représentent tous les matériaux (matières solides et liquides, entraînées par les gaz) émis par les volcans, à
l’exception des laves ; ils proviennent de différents types d’éruption explosive. Les produits pyroclastiques sont
générés lors d'éruptions volcaniques explosives par la détente brutale de gaz dans le conduit volcanique qui entraine la
fragmentation du magma. L’accumulation des produits pyroclastiques donne les roches pyroclastiques = pyroclastites.
Les lapilli sont des fragments de magma, non juvénile, ou de matériel exogène entre 2 à 64 millimètres dans la
dimension maximum qui sont éjectés d'un volcan
THÈME 1 – B : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Chapitre-3-




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ACTIVITES PROBLEMATIQUES-PROGRESIONS




Programmation
1-2/ Les roches magmatiques des zones de subduction
Activité 2 : Etude au laboratoire des roches
On observe deux types de roches magmatiques dans les zones de subduction :
 Les roches volcaniques, issues du refroidissement rapide du magma en surface. Les
éruptions volcaniques des zones de subduction produisent une grande diversité de
roches, dont l'andésite est la plus caractéristique. Toutes ces roches volcaniques sont
faites de petits cristaux allongés et de verre, cette structure, dite microlitique,
témoigne d'un refroidissement rapide de la lave lié à sa mise en place en surface. Ces
roches sont en outre constituées de minéraux hydroxylés (biotite, amphibole), ce qui
les distingue des basaltes de dorsale et témoigne du rôle prépondérant de l'eau dans
formation des magmas.
 Les roches plutoniques, en revanche, proviennent de magmas qui ne gagnent pas la
surface. Ces magmas forment d'énormes « bulles » ou pluton qui migrent vers la
surface sans jamais l'atteindre, car leur température n'est pas suffisamment
supérieure à celle des matériaux encaissants. Ces magmas cristallisent donc en
profondeur en formant des plutons de granitoïdes que l'érosion dégagera plusieurs
millions d'années plus tard.
Les roches plutoniques, essentiellement des granitoïdes, présentent une structure
grenue : elles sont entièrement cristallisées et composées de grains jointifs (des
cristaux visibles à l'œil nu et non orientés dans un plan particulier). Une telle structure
est caractéristique d’un refroidissement lent en profondeur. Roches volcaniques et
roches plutoniques des zones de subduction ont une composition chimique apparentée
indiquant qu'elles se forment à partir de la cristallisation d'un même type de magma.
 La comparaison de la composition chimique d'une péridotite hydratée et d'un magma
andésitique montre que le taux de fusion est de l'ordre de 10 % et que le magma
andésitique est enrichi en silice par rapport à la péridotite.




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THÈME 1 – B : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Chapitre-3-




ACTIVITES PROBLEMATIQUES-PROGRESIONS




Programmation
2/ L’origine du magma dans les zones de subduction
Activité 3 : Etude à partir des documents pages, 194, 195 et du document fourni.
Bilan :
L’étude au laboratoire de la fusion de roches dans différentes conditions de pression
et de température montre que, dans un contexte de subduction :
 un basalte anhydre ou hydraté ne peut pas fondre. Ce n’est donc pas la croûte
océanique plongeante qui fond
 une péridotite anhydre ne peut pas fondre.
 seule une péridotite placée dans les conditions P/T du manteau de la plaque
chevauchante peut fondre partiellement, si sa température de fusion a été abaissée
par hydratation. Le magma des zones de subduction provient donc de la fusion partielle
de péridodites mantelliques hydratées de la plaque chevauchante.
D’où vient l’eau à l’origine de l’hydratation du manteau de la plaque chevauchante ?
La croûte océanique qui subit la subduction est très hydratée : les basaltes et gabbros
qui la constituent sont transformés par les circulations hydrothermales. Des minéraux
tels que la chlorite, très riche en eau, sont formés, donnant à ces roches un faciès
particulier, celui des schistes verts.
Lors de la subduction, le métamorphisme, qui transforme les schistes verts en schistes
bleus puis en éclogites, se caractérise par une déshydratation progressive des roches
car les minéraux nouveaux qui se forment sont de plus en plus pauvres en eau. Ce
processus libère donc une quantité considérable d’eau qui quitte la plaque plongeante et
percole dans le manteau de la plaque chevauchante. L’hydratation de ce manteau
diminue sa température de fusion.
Vers 100 à 150 km de profondeur, à l’aplomb de l’arc magmatique, les conditions d’une
fusion partielle sont réunies : la température s’est élevée suffisamment pour que le
point de fusion de la péridotite hydratée soit atteint. Cette fusion partielle du manteau
donne naissance à des magmas.
THÈME 1 – B : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Chapitre-3-


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ACTIVITES PROBLEMATIQUES-PROGRESIONS




Programmation
3/ La production de nouveaux matériaux continentaux
Activité 4 : Etude des documents du manuel, pages 196 et 197
Bilan :
La production de magmas dans une zone de subduction est le principal « fabricant »
de croûte continentale récente : on qualifie cette production d'accrétion
continentale. L'étude des domaines continentaux anciens a conduit les géologues à
admettre que cette accrétion n'a pas été constante au cours du temps : très
importante entre — 3 et — 1 Ga, elle a beaucoup diminué ensuite. Aujourd'hui,
création et destruction de la croûte continentale s'équilibrent à peu près, la surface
totale de croûte continentale ne change donc pratiquement plus.
À l'échelle du globe, plus de 85% du magma produit dans les zones de subduction
cristallise en profondeur, formant des granites et des granitoïdes, et produisant
ainsi de nouveaux matériaux continentaux. Les zones de subduction sont en outre à
l'origine de 75 à 85% des granites et des granitoïdes produits sur notre planète.
Les zones de subduction sont donc le contexte géologique privilégié de fabrication de
la croûte continentale à partir d'un magma d'origine mantellique. Actuellement, cette
production de croûte continentale est compensée par sa disparition par érosion puis
subduction. La croissance des continents est donc nulle.




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