La dynamique de la lithosphère

Légende alternative :

d'une nouvelle coûte océanique Peridotite du 1300° manteau Composition 1 Axes dorsales d= 3,15 Remontée de l'isotherme 50 km O Ma 300% 15% Peridotite Fusion partielle Péritonite résiduelle solide Composition 3 De la croûte océanique se met progressivement en place à partir du magma collecté sous la dorsale dans une chambre magmatique. Une partie du magma cristallise lentement le long des parois et forme ainsi le gabbro, roche à texture grenue, tandis qu'une autre partie s'infiltre dans les failles et cristallise très rapidement au contact de l'eau de mer pour donner des basaltes, roches microlitiques. La Peridotite résiduelle forme quant à elle la base de la lithosphère océanique nouvellement créée. C. La maturation de la lithosphère océanique Magma Composition 2 85% Gabbro Émission en surface Refroidissement rapide → basalte Cristallisation en profondeur Eau 1 1! + Composition 2 Microlithique Grenue Composition 2 Refroidissement gabbro lent → Gabbro à amphiboles d= 3, 28 Surface Schistes verts Péridotite serpentinisée Diminution de la température de la Lo Le métamorphisme correspond aux modifications minéralogiques et structurales des minéraux à l'état solide, sous l'effet de la variation de la pression, de la température et de l'eau. 120 km 150 Ma En s'éloignant de l'axe de la dorsale, la nouvelle lithosphère formée subit des transformations par l'eau salée qui s'infiltre, elle se refroidit et s'épaissit. Cet épaississement induit une augmentation progressive de sa densité. L'eau entraîne des transformations à l'état solide des roches de la croûte océanique et du manteau superficiel, on parle de métamorphisme. Le gabbro est ainsi transformé en metagabbro à amphibole (hornblende) puis en métagabbro de faciès schistes vert (présence de chlorite et d'actinote) tandis que la péridotite est transformée en péridotite serpentinisée puis en serpentinite III-LES ZONES DE CONVERGENCE A. Les zones subduction 1. La morphologie d'une zone de subduction fosse océanique L.O Asthenosphere Paille inverse 2. Le volcanisme en zone de subduction Le magmatisme rencontré dans les zones de subduction est explosif. Cette dynamique est étroitement liée à la composition du magma, riche en silice et en gaz dans ces zones. La lave qui est expulsée du volcan est donc visqueuse et les roches volcaniques produites alvéolées et donc légères: l'andésite et la rhyolite, des roches microlitiques. Quand ce magma reste en profondeur et y cristallise, il y a formation de roches plutoniques caractéristiques: la diorite et le granite, des roches grenues. * Zone de subduction ->métamorphisme de haute pression - basse température inverse B. Les zones de collision 1. Les marqueurs tectoniques en surface, observation de terrain L'ensemble de ces déformations affectant les roches (failles inverses, plis, chevauchement et nappes de charniage) témoigne d'un raccourcissement global de la croûte, donc d'un contexte tectonique de convergence, ce qui entraîne des empilements et donc l'épaississement de la croûte continentale Paille Dynden al Epaississement vertical (relief) [convergeance Raccourcissement horizontal K Epaississement vertical (relief) pli anticlimal Raccourcissement horizontal pli syndical L.C -0 → déplacement des plaques A Volcan •foger sismique Pragmentide mappe! pli antidinaux Epaississement vertical (relief Raccourcissement horizontal -fenéke Unité chevauchante Unité chevauchée Croûte continentale: Roches: Granites... Altitude moy.: +300m Densité : 2,7 Ages très variés, max.: 4 Ga Epaisseur variable, épaisseur moyenne : 30 km Lithosphère rigide Asthénosphère ductile Légendes: Roche du manteau: Péridotite Moho d: 3,3 Isotherme 1300°C Croûte océanique Croûte continentale Manteau lithosphérique Asthénosphère Croûte océanique : Roches: Basalte et gabbro Altitude moy. :-3800 m Densité : 2,9 Age max.: 200 Ma Epaisseur moy.= 7 km Métagabbro schiste vert OMétagabbro schiste bleu Eclogite O Gabbro de dorsale ●Gabbro à amphibole (hornblende) Schéma bilan: La dynamique de la lithosphère Zone de divergence, accrétion de lithosphère océanique Recyclage lithosphère océanique A partir du manteau Dorsale Zone de convergence subduction de la Hydratation Mouvements de convection du manteau asthénosphérique /Métamorphi Fosse de subduction Déshydratation Moteur de la subduction : Refroidissement augmentation épaisseur et densité lithosphère océanique/asthénosphère Subduction entretenue par métamorphisme des roches de la croûte océanique Volcanisme explosif Andésite piorite+ Magma andesitique visqueux Fusion partielle des péridotites hydratées Magmatisme des zones de subduction Accrétion continentale NB: Les reliefs ont été exagérés Chaine de montagnes Indices tectoniques de raccourcissement et d'épaississement crustal: plis, failles inverses, chevauchements, nappes de charriage Racine crustale Marqueurs de collision * Métamorphisme : Densité : Densité 2,8 Phase d'expansion océanique Phase de subduction Métagabbro à chlorite Métagabbro à Gabbro et actinote/hornblende glaucophane + jadeite 2,8 3 3,3 Densité 3,6 4000 m Hydratation Sédiments Épaississement de la l.o Croûte continentale Fosse océanique 10 000 m croûte océanique Manteau lithosphérique GABBRO Plagioclase et pyroxène +eau METAGABBRO à chlorite Faciès schistes verts +/- eau eau METAGABBRO à glaucophane Faciès schistes bleus ECLOGITE Grenat et jadeite Faciès éclogites Eclogite à grenat et jadeite 3,6 Volcan explosif Pluton granitoïde Du métamorphisme au magmatisme des zones de subduction Fusion partielle par hydratation Déshydratation Hydratation / déshydratation Manteau asthénosphérique 0 30 100 Magmatisme: Profondeur (en km) Hydratation des péridotites du manteau de la plaque chevauchante Abaissement du point de fusion des péridotites de la plaque chevauchante Naissance du magma à l'origine des roches plutoniques et du volcanisme explosif