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Publié parGigi Bourguignon Modifié depuis plus de 9 années
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LA CONVERGENCE LITHOSPHERIQUE ET SES EFFETS
« Je déteste la montagne car elle cache le paysage… » Allais A.
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STRUCTURE DU GLOBE Manteau (péridotite) LITHOSPHERE ASTHENOSPHERE
Croûte (granite, basalte) LITHOSPHERE 1200°C Manteau supérieur Manteau (péridotite) ASTHENOSPHERE MESOSPHERE Noyau externe (fer liquide) Noyau interne (fer solide)
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La lithosphère est animée de mouvements
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La lithosphère est découpée en plaques rigides
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La lithosphère est découpée en plaques rigides
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CONVERGENCE ET SUBDUCTION
Première partie : CONVERGENCE ET SUBDUCTION
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Une fosse longue de 6.000 km est parallèle à chaîne de montagne : Cordillère des Andes
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Présence de reliefs particuliers : deux types de reliefs positifs
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Un relief négatif majeure :
LA FOSSE (plusieurs milliers de mètres de profondeurs)
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Evolution schématique de la subduction dans les Andes du Pérou
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Les déformations dans la plaque chevauchante (américaine)
Observation 2 : profil sismologique dans le prisme Observation 1 : plis gigantesques Modèle analogique : Plis et FI
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Déformations dans la plaque plongeante (plaque Nazca)
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Plan de Bénioff
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Répartition particulière du flux de chaleur
Flux thermique moyen CALCULS COMPLIQUES...
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L ’anomalie thermique négative est compatible avec l ’enfoncement d ’une plaque océanique froide...
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Volcanisme acide donc explosif...
L ’anomalie thermique positive est compatible avec l ’activité magmatique observée en surface et en profondeur. Volcanisme acide donc explosif...
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En surface, le refroidissement est rapide :
la texture est microlithique En profondeur le refroidissement est lent : la texture est grenue
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on parle de marge active.
Bilan : la marge péruvo-chilienne est marquée par une forte activité magmatique et tectonique, on parle de marge active. Deux nouveaux problèmes se posent : - Quels sont les mécanismes à l ’origine de la subduction ? -Pourquoi observe-t-on un fort magmatisme dans la plaque chevauchante ?
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Inventaire des zones de subduction
Océan / Océan Océan / Continent O O O O O Deux constats : - les plaques plongeantes sont toujours océaniques. - le plan de Bénioff est plus incliné dans le cas océan / océan que océan / continent... C O C O
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Conclusion : la plaque plonge sous l ’effet de son poids...
A ce niveau la lithosphère est plus lourde que l ’asthénosphère : elle est prête à plonger.
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SUBDUCTION OCEAN / OCEAN
Sédiments 1,25 Lithosphère 3,00 Asthénosphère 3,25 SUBDUCTION OCEAN / OCEAN
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SUBDUCTION OCEAN / CONTINENT
Asthénosphère 3,25 Lithosphère océanique 3,00 Lithosphère continentale 2,90
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Le moteur de la subduction est toujours la densité de la plaque plongeante, toutefois les spécialistes distinguent deux grands types de subduction :
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Les conséquences de la subduction : métamorphisme et magmatisme
le métamorphisme : transformation d ’une roche à l ’état solide du fait d ’une modification de P et T. Il se caractérise par la formation de nouveaux minéraux. le magmatisme : formation d ’un bain silicaté fondu (liquide), puis cristallisation rapide ou lente du magma.
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La roche initiale est un gabbro : Olivine + pyroxène + feldspath
Première étape : un métamorphisme HP et BT a lieu dans la plaque plongeante La roche initiale est un gabbro : Olivine + pyroxène + feldspath
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Plagioclase + pyroxène + eau amphibole (hornblende)
Plagioclase + hornblende + eau chlorite + actinote DE LA DORSALE A LA FOSSE Le gabbro subit une forte hydratation entre sa formation et son entrée dans la fosse
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Solidus du gabbro
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DE LA FOSSE AU MANTEAU Le métagabbro au cours de son enfoncement se transforme et perd son eau - Plagioclase + chlorite amphibole (glaucophane) + eau - Glaucophane + plagioclase grenat + eau - Glaucophane + grenat Chlorite + eau
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BILAN Le gabbro tout en conservant sa composition chimique initiale (à l ’eau près) a subit au cours de son métamorphisme une forte hydratation en surface puis une déshydratation en profondeur : au cours de son enfoncement il libère de l ’eau sous la plaque chevauchante...
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Deuxième étape : le magmatisme a lieu dans la plaque plongeante
Géotherme moyen Solidus sec
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4 1 3 2 Cristallisation en profondeur ou en surface du magma
Enfoncement de la plaque océanique plongeante 3 Fusion partielle et hydratée du manteau continental 2 Déshydratation de la croûte océanique
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Remarque : la fusion de la plaque plongeante se produit parfois ou se produisait autrefois...
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riche en alcalins (Na2O,K2O), pauvre en silice
Le magma d ’une composition initiale basique devient acide (granitique)... Magma initial : riche en alcalins (Na2O,K2O), pauvre en silice Les premiers solides sont concentrés en alcalins Le magma résiduel s ’enrichit en silice
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CONVERGENCE ET COLLISION
Deuxième partie : CONVERGENCE ET COLLISION Une croûte continentale ne cède pas...
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Géométrie finie d ’une zone de collision : LES ALPES FRANCO-ITALIENNES
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La Méditerranée est la zone d ’affrontement de deux plaques
La Méditerranée est la zone d ’affrontement de deux plaques. Les Alpes en font partie...
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MCE : ancienne marge passive
non métamorphique CPF Schistes lustrés (ancien océan), MCI métamorphique
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La structure en coupe est connue grâce aux données de la géophysique
SISMIQUE REFLEXION SISMIQUE REFRACTION
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Interprétation - La croûte est épaisse d ’environ 60 km = racine crustale. - Le MOHO est dédoublé : empilement de deux croûte continentale. - Une zone de forte densité (3,00) = lithosphère océanique.
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Prisme d ’accrétion continentale
Prisme d ’accrétion sédimentaire (couverture) Prisme d ’accrétion lithosphérique
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L ’évolution thermodynamique des roches alpines à l ’Est du CPF
1. Évolution des roches de l ’ancien océan alpin (ophiolites)
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On peut ainsi retrouver l ’évolution thermodynamique des gabbros de l ’océan alpin...
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Domaine du glaucophane, SB
T Domaine du glaucophane, SB Domaine de l ’actinote, E Domaine de la chlorite, SV TRAJET PTt Subduction Obduction Accrétion 2. Évolution d ’une roche de la croûte continentale...
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Bilan à retenir par cœur
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Un petit bilan entre nous...
L ’érosion n ’est en rien responsable de l ’effondrement d ’une chaîne de montagne...
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