La Subduction
Révisions

Intro : Les plaques lithosphériques les plus vieilles n’ont que 200 MA : il est évident que la lithosphère océanique âgée disparaît dans les profondeurs du globe. Le phénomène de subduction compense l’accrétion au niveau des dorsales. Quels sont les témoins et mécanismes de la subduction ?

I) Les marqueurs de la subduction

1) une forte activité volcanique etsismique

– Les zones de subductions sont des marges océaniques actives, car on y observe une activité volcanique et sismique importante.
– Les édifices volcaniques sont disposés parallèlement à la marge, et sont caractérisés par des éruptions explosives et une activité violente.

2) La coexistence de reliefs remarquables

– Le fond océanique dessine une fosse étroite et profonde à l’approchedes marges actives.
– Au delà, la fosse est bordée par une chaîne volcanique sous forme de cordillère ou d’arc insulaire.
– La morphologie des zones de subductions est caractérisée par la juxtaposition de reliefs négatifs et de reliefs positifs.
– On observe parfois un autre relief négatif à l’arrière de l’arc insulaire : c’est le bassin arrière-arc.

3) Des signes évidents de déformation- Au sein des arcs magmatiques, des failles inverses et des plis caractérisent une zone de contraintes tectoniques compressives. L’axe des plis et la direction des plans de failles sont parallèles à la fosse.
– On peut éventuellement trouver à côté de la fosse un prisme d’accrétion sédimentaire témoignant aussi une compression.
– Ces déformations s’expliquent par la convergence des deux plaquesqui engendrent ces contraintes compressives : les failles et les plis sont le résultats d’un raccourcissement horizontal de la lithosphère ; les sédiments peu solidaires du plancher océanique s’accumulent contre la plaque chevauchante.

4) Une double anomalie thermique

– Le flux de chaleur interne est régulier à la surface du globe, sauf au niveau des marges actives, où se présente une doubleanomalie thermique.
– Entre la fosse et l’arc magmatique, le flux de chaleur est anormalement faible : c’est une anomalie négative.
– Au niveau de la cordillère ou de l’arc insulaire, le flux de chaleur est anormalement élevé : c’est une anomalie positive.

5) Les marqueurs lithologiques

– Le prélèvement des roches du fond océanique révèlent que de la zone de formation jusqu’à la zone desubduction, les basaltes et gabbros subissent un métamorphisme de Haute Température – Basse Pression avec l’apparition d’amphibolite puis de schistes verts.
– Durant le plongement de la plaque, ce métamorphisme prend une nouvelle forme, vu qu’elle se déroule dans un milieu de Basse Température – Haute Pression, avec la formation de schistes bleus et grenats.
– Ce métamorphisme particulier causépar l’augmentation de la pression est caractéristique d’une zone de subduction.

II) Les mécanismes de la subduction

1) Une disposition remarquable des foyers sismiques

– On observe des séismes superficiels (à moins de 100m de profondeur) entre la fosse et la zone volcanique essentiellement.
– Plus on s’éloigne de la fosse en direction de l’arc magmatique, plus la profondeur des foyersaugmente.
– Des études systématiques on montré que ces foyers s’inscrivent dans un plan incliné de faible épaisseur : c’est le plan de Benioff-Wadati.
– Suivant les marges, ce plan possède une certaine inclinaison. Dans tous les cas, il plonge sous le continent et sous l’arc magmatique.
– L’anomalie thermique négative marque sa présence tout le long de ce plan.
– Cette distribution particulièredes séismes et ces anomalies thermiques révèlent le plongement de la lithosphère océanique rigide sous le manteau.
– Le plancher océanique s’enfonce ainsi tantôt sous un continent, tantôt sous un océan.

2) Une explication au « naufrage » de la lithosphère océanique

– La disparition de la lithosphère s’explique par ses changements de propriétés au cours du temps.
– A la dorsale, la jeune…