Cours 1B-2 La formation des montagnes SVT – Terminale S – Thème 1 – La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution du vivant 1B2 – La convergence lithosphérique Cours 1B-2 La formation des montagnes

TD 3 – L’equilibre de la lithosphère océanique Comparaison entre la poussée de la lithosphère océanique et le support de l’asthénosphère On remarque que si la lithosphère océanique est plus âgée que 100 Ma, elle n’est plus supportée par l’asthénosphère C’est alors que peut s’enclencher le processus de subduction, comme au niveau du Japon ou des Antilles

L’étude de la distribution de l’activité sismique globale montre une concentration autour de l’Océan Pacifique Focalisons nous sur cette zone, et rappelez vous un séisme récent…

Un aperçu de la sismicité de la semaine du 11/03/2011

Ce séisme au Japon illustre les caractéristiques géologiques d’une marge active Une limite de plaque = marge Pacifique Philippines Eurasie En convergence

Une distribution des reliefs particulière Un relief négatif repère : la fosse océanique Parfois, un bassin arrière-arc Un relief positif (iles/ montagnes/ volcans) Une accumulation de sédiments : le prisme d’accrétion sédimentaire

L’activité géologique d’une marge active en convergence Un volcanisme parallèle à la fosse océanique, mais légèrement écarté (100 – 200 km) Une sismicité distribuée selon la profondeur = plan de Wadati-Benioff

I- La subduction lithosphérique A- Des critères reconnaissables TP4 – A l’origine des chaines de montagnes (1) – La subduction lithosphérique C’est au niveau des marges actives des plaques lithosphériques qu’il y a subduction lithosphérique, avec : Reliefs fortement positifs (Montagnes, archipel) et négatifs (fosse océanique) à proximité Séismes forts et réguliers, distribués en profondeur selon le plan de Wadati-Benioff (vu en Première S ! ) Volcanisme actif (Thème 1B-3)

La subduction - schéma morphologique et topographique Plan de Wadati- Benioff Séismes

B- Les réactions métamorphiques, indicateurs des phénomènes profonds C’est l’ensemble des transformations des minéraux sous l’effet : D’une variation de température D’une variation de pression D’un apport de fluide (eau en général) Le métamorphisme correspond à des réactions chimiques entre les minéraux Il se fait uniquement à l’état solide (sans fusion, ou c’est du magmatisme – Thème 1B-3)

Un exemple de réaction métamorphique Domaine de stabilité de l’Albite Baisse de P Hausse de T° Domaine de stabilité de la Jadéite Hausse de P Baisse de T° Albite – NaSi2O8 Jadéite – NaSiO6 + Quartz – SiO2

Qu. 2 suite L’étude du métamorphisme en géologie apporte des informations sur ce qui se passe en profondeur, dans des zones inaccessibles. Identifier des minéraux issus de réactions métamorphiques, c’est reconstituer les conditions de pression et température qui leur ont donné naissance. Prenons l’exemple de la roche Eclogite, associée aux zones de subduction, et ses minéraux caractéristiques

Eclogite Qu. 4 Minéraux présents : Grenat, Jadéite (Pyroxène vert), Quartz

Le grenat, un minéral indicateur Qu. 5 Zone de stabilité du grenat Pression mini : 1 GPa Température mini : 200 °C

La présence de grenat dans une roche métamorphisée indique qu’elle s’est transformée sous l’effet d’une pression élevée Gabbro (croute océanique originale) Enfouissement par subduction Métagabbro à grenat/jadéite = Eclogite s.s. Métagranite à grenat Granite (croute continentale originale)

Schiste/Metagabbro à chlorite D’autres roches métamorphiques associées aux zones de subduction Schiste/Metagabbro à chlorite Minéraux présents : Albite, Chlorite

Schiste/ Metagabbro à glaucophane Minéral typique : Glaucophane (Amphibole bleue) Minéraux fréquents : Quartz, Mica blanc, Chlorite, Grenat

Les faciès métamorphiques = ensemble de conditions de T° et Pression de stabilité d’un assemblage minéralogique

C- La lithosphère océanique, une structure provisoire