La convergence lithosphérique et ses effets

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1 La convergence lithosphérique et ses effets
Conception Christine BOULIER

2 Filiation des gabbros de la lithosphère océanique
Gabbro de dorsale océanique Gabbros zone de subduction Gabbro hydraté zone d’accrétion amphibole hornblende en auréole autour du pyroxène pyroxène plagioclase pyroxène relique pyroxène grenat jadéite glaucophane + H20 + H20 - H20 plagioclase + pyroxène + eau actinote +chlorite + plagioclase jadéite + grenat amphibole hornblende + plagioclase + eau glaucophane + eau métagabbro G2 métagabbro G3 métagabbro G4 métagabbro G5 gabbro G1 D’après documents CBGA

3 Domaines de stabilité des associations minérales
(d’après CBGA) G2 G1 G3 G4 G5 Exercice: retracer l’histoire d’un gabbro de la lithosphère océanique avant qu’il ne soit subduit puis lors de son enfoncement. Faciès des amphibolites Faciès des schistes verts Faciès des schistes bleus Faciès des éclogites

4 D’après « Magmatisme et tectonique des plaques » Bruno Mehier, éditions Ellipses
H2O

5 Schéma bilan T° P° Métamorphisme hydrothermal: G2
Transformations de la lithosphère océanique à proximité de la dorsale Transformations de la lithosphère océanique dans les zones de subduction Roches magmatiques Fusion partielle du manteau H2O Métamorphisme hydrothermal: G2 roches métamorphiques de la lithosphère océanique non subduite H2O départ d’H2O Roches magmatiques de la lithosphère océanique: gabbro G1 schistes verts schistes bleus éclogites G G G5 Roches océaniques de la lithosphère océanique en subduction Associations minérales pyroxène chlorite grenat amphibole hornblende actinote ou glaucophane jadéite feldspath plagioclase amphibole verte (amphibole bleue) T° P°

6 Exercice formatif : Objectif de méthode : compléter le schéma bilan figuratif pour le rendre fonctionnel. Critères de réussite : Lithosphère océanique subduite: Représenter la croûte et le manteau lithosphérique océaniques ( attention aux variations éventuelles d’épaisseur) : l’échelle est utilisée. Par des flèches : situer les gabbros et métagabbros de G1 à G5. Indiquer le domaine de stabilité de leurs minéraux : Schistes verts ( SV), Schistes bleus ( SB), éclogites ( E) Par des flèches orientées, indiquer : l’hydratation et la déshydratation de la lithosphère océanique l’expansion et la plongée de la lithosphère océanique Ajouter par des croix : xxxxxxx, plan de Bénioff Lithosphère chevauchante : continentale ici : Hachurer la zone de fusion partielle de la péridotite hydratée Localiser et schématiser les volcans de l’arc magmatique Schématiser l’ascension du magma par une flèche Représenter un pluton de granodiorite Légender les marqueurs des marges actives représentés sur le schéma N’oubliez pas de préciser la légende pour la lecture de votre schéma !!

7 Schéma bilan Transformations de la lithosphère océanique à proximité de la dorsale Transformations de la lithosphère océanique dans les zones de subduction Roches magmatiques Fusion partielle du manteau H2O H2O départ d’H2O Métamorphisme hydrothermal: G2 roches métamorphiques de la lithosphère océanique non subduite Roches magmatiques de la lithosphère océanique: gabbro G1 schistes verts schistes bleus éclogites G G G5 Roches océaniques de la lithosphère océanique en subduction Associations minérales pyroxène chlorite grenat olivine amphibole hornblende actinote ou glaucophane jadéite feldspath plagioclase amphibole verte (amphibole bleue) T° Arc magmatique: relief positif P° axe de la dorsale fosse: relief négatif Roches volcaniques H2O prisme d’accrétion sédimentaire G3: SV H20 pluton de granodiorite G4: SB asthénosphère G5: E zone de fusion partielle Lithosphère océanique plongeante: Croûte + manteau lithosphérique

8 Schéma structural des Alpes francoitaliennes
D’après Hatier, terminale S 2002 Mont Cervin: zone interne Cascade d’Arpennaz: zone externe

9 Un paysage en zone externe: la cascade du pli d’Arpennaz
D’après :

10 Le MONT CERVIN, un morceau d’Afrique en Europe
socle africain OPHIOLITES socle européen D’après « Ce que disent les pierres » Mattauer

11 croûte continentale sens de la compression
Depuis le Chenaillet, vue en direction de l’ouest : on peut observer les deux croûtes océanique et continentale Pillow-lavas du Chenaillet : croûte océanique OUEST EST Coupe géologique Est - Ouest sens de la compression D’après Hatier, terminale S, 2002

12 Les blocs basculés du lac Besson
Les blocs basculés des lacs Besson ( Ma) ( près de l’Alpe d’Huez : Alpes occidentales) vue en direction sud D ’après site : christian.nicollet.free.fr

13 Schéma structural des Alpes francoitaliennes
B

14 A B Plan de coupe ( voir doc 15b p. 324 )
Sédiments postrift du Jurassique supérieur et Crétacé sédiments synrift du Jurassique inférieur et moyen plissés ( lors compression) sédiments anterift du Trias Les sédiments des marges passives fossiles permettent de dater relativement certaines étapes de la chaîne alpine D’après Bordas, Terminale S, 2002

15 Reconstitution de l’histoire des Alpes francoitaliennes
sédiments anterift du Trias socle TRIAS Mer peu profonde: milieu lagunaire sédiments en éventail synrift blocs basculés failles normales tectonique extensive: amincissement de la lithosphère continentale JURASSIQUE inférieur et moyen plaque européenne plaque africaine sédiments postrift CRETACE et JURASSIQUE supérieur expansion océanique et formation de la croûte océanique Compression: TERTIAIRE la plaque africaine remonte vers le Nord, la lithosphère océanique entre en subduction, elle est âgée,plus dense et s’enfonce dans le manteau à cause des forces compressives exercées par le continent africain sue le continent européen. Témoins de la subduction: Ophiolites du Mont Viso: voir schéma suivant.

16 Lors de la compression, la lithosphère océanique non subduite est
charriée sur la marge continentale européenne: Ophiolites du Chenaillet: métamorphisme BT-BP Ophiolites du Mont Viso Métamorphisme BT-HP sédiments plissés Reliefs plissés et élevés écailles en profondeur Racine crustale: environ 50 km de profondeur D’après Hatier, terminale S, 2002