Conséquences et origine de la subduction

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Le domaine continental et sa dynamique
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Conséquences et origine de la subduction

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Les matériaux océaniques et continentaux entraînés en profondeur au cours de la subduction qui précède la collision vont subir, sous l’effet des variations de la pression et de la température, un métamorphisme.

1Les transformations minéralogiques au cours de la subduction

 Des témoins minéralogiques (voir schéma de gauche) de ce métamorphisme se trouvent par exemple dans les Alpes :

– au niveau du Queyras (Q), dans les roches métamorphisées de la croûte océanique : la glaucophane, une amphibole caractéristique d’une association minéralogique ou faciès « schistes bleus » ;

– dans le massif du Viso (V), dans ces mêmes roches métamorphisées, une association jadéite, pyroxène et grenat, typique du faciès « éclogite » ;

– dans le massif de Dora Maira (DM), dans des roches métamorphisées de la croûte continentale, une forme de haute pression du quartz : la coésite.


 Les travaux expérimentaux (trajet pression-température, schéma de droite) montrent que ces minéraux se forment dans des conditions pression – température différentes, ce qui témoigne que les roches océaniques et continentales ont été entraînées jusqu’à plus de 80 km de profondeur.

 Ces transformations minéralogiques sont donc les traces d’un métamorphisme haute pression qui se réalise à grande profondeur au cours de la subduction.

2L’origine de la subduction

 Au niveau de la dorsale, la lithosphère océanique qui vient de se former est chaude et peu épaisse. Sa densité est plus faible que celle de l’asthénosphère.

 Au fur et à mesure de son éloignement de l’axe de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit.

 La limite thermique entre lithosphère et asthénosphère s’enfonce, la littosphère océanique devient donc plus épaisse par accolement de manteau lithosphérique à sa base.

 Le manteau lithosphérique étant plus dense que le manteau asthénosphérique, la densité de la lithosphère océanique augmente donc parallèlement à son refroidissement et à son épaississement. Cette augmentation de densité est responsable de l’enfoncement du plancher océanique, on parle de subsidence thermique. Du fait de la résistance mécanique de l’asthénosphère à l’enfoncement, la subduction de la lithosphère océanique n’est possible que lorsque sa densité va au-delà du seuil d’équilibre entre lithosphère et asthénosphère, c’est-à-dire au bout de 150 à 180 Ma. En surface, l’âge de la lithosphère océanique n’excède donc pas 200 Ma (>dépliant,V).

La différence de densité entre la lithosphère océanique âgée et l’asthé­nosphère est donc la principale cause de la subduction. En exerçant ainsi une traction, la lithosphère océanique plongeante est un moteur de la dynamique des plaques (>fiche36).

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