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Chapitre 8 La convergence lithosphérique et ses conséquences.

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1 Chapitre 8 La convergence lithosphérique et ses conséquences

2 Introduction : - Rappels de 1ère S : I- Convergence et zones de subduction Les données de la géothermie permettent de formuler une hypothèse (doc. Couleur livre page 218) Zones de collision A- Mise en évidence indirecte d une plaque subduite Zones de subduction

3 Observations : Hypothèse : Technique utilisée :

4 Les données de la seismologie confirment cette hypothèse TP : utilisation du logiciel « sismolog » Pacifique ouest : Tonga Kermadec Pacifique est : cordillère des Andes

5 Le moteur de la subduction

6 B- Localisation, caractères morphologiques et déformations associées aux zones de subduction Observation dune carte de la planète ( livre pages 230/231) : caractères morphologiques des zones de subduction

7 Chaînes de subduction Ex : les Andes Convergence entre une plaque océanique et une plaque continentale Convergence entre deux plaques océaniques Ex :Ceinture de feu du Pacifique Arcs magmatiques volcaniques Volcanisme Relief + : chaîne de montagne Relief - : fosse océanique Relief + : iles volcaniques Relief - : bassin darrière arc Volcans + séismes : zones de subduction = marges actives

8 Déformations associées aux zones de subduction. Observation de paysages et de structures géologiques dans les Andes -Plissements -Failles inverses en général -Déformations caractéristiques des zones en compression

9 Observation de la fosse de Nankaï ( marge japonaise)

10 C- Transformation des roches dans les zones de subduction basaltes gabbros péridotites ? Les principales roches observées dans les zones de subduction Pour les documents couleur, voir livre pages 221,222 et 224

11 rhyolite Roches magmatiques plutoniques : les granitoïdes (ex : diorite) Roches magmatiques volcaniques andésite diorite

12 Mise en relation des compositions minéralogiques et chimiques rhyolite andésite granitediorite

13 Pl Px Hb Gl Pl Px Gl Gt Jd Méta-gabbro à hornblende Méta-gabbro à glaucophane Eclogite Roches métamorphiques

14 Relations dynamiques entre ces roches - Les transformations métamorphiques : utilisation du diagramme P/T de stabilité des minéraux 1) Pl + Px + H2O Pl + Hb + H2O 3) Gl + pl Gt + Jd + H2O 2) Pl +Hb + H2O Gl + H2O gabbro Méta-gabbro à hornblende Méta-gabbro à glaucophane Méta-gabbro à hornblende éclogite Méta-gabbro à glaucophane Ces réactions métamorphiques montrent quil y a donc déshydratation de la lithosphère océanique au cours de la subduction

15 Le couplage métamorphisme / magmatisme Conséquence de la déshydratation de la lithosphère subduite : notion de liquidus et de solidus: P T Solidus hydraté Solidus sec liquidus Leau libérée par les réactions métamorphiques va abaisser le point de fusion des roches du manteau, les péridotites vont donc entrer en fusion, formant du magma qui va remonter vers la surface et être à lorigine des plutons et des volcans observés dans les zones de subduction

16 Bilan des zones de subduction

17 II- Convergence et collision Exemple étudié : les Alpes A- Les marqueurs morphologiques dune collision -chaîne de montagnes allongée -Localisation intracontinentale -Zones sismiques -Pas de phénomènes volcaniques

18 B- Les marqueurs structuraux dune collision -Problème : comment mettre en évidence lexistence passée dune plaque océanique dans les zones de collision ? 1°)- Renseignements fournis par la vidéo « A la recherche de locéan perdu » -La présence de complexes ophiolitiques (voir documents)

19 -Les complexes ophiolitiques sont des écailles de croûte océanique -Présence dimportantes failles inverses - présence de nappes de charriage (énormes compartiments déplacés sur de longues distances le long des failles inverses

20 2°)- La présence de séries sédimentaires marines (voir fiche TD + photos livre p.243) -160 MA : formation de radiolarite -190 MA : formation de calcaire à ammonites -220 MA : dépôt de gypse

21 3°)- Les témoins géologiques dune ouverture océanique (voir doc.)

22 4°)- Renseignements fournis par les profils sismiques (voir doc.) Données sismiques dun profil réalisé dans les Alpes suisses Zones de collision = zones dépaississement et de raccourcissement de la croûte continentale

23 5°)- Les témoins géologiques dune ancienne subduction

24 Bilan général de la théorie de la tectonique des plaques : naissance, vie et mort dun océan. Voir exercice.

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