TP 5 - Renouvellement de la croûte continentale
La subduction correspond à l’enfoncement d’une plaque océanique au sein du manteau. La partie chevauchante peut être continentale (exemple : Cordillères des Andes) ou océanique (exemple : Japon). La subduction se manifeste par une intense activité sismique et volcanique au niveau de la marge active. On parle de volcans gris.
Ces manifestations s’accompagnent de la production de nouveaux matériaux : roches volcaniques, telles que celles qui constituent le Japon ou nombreux sommets de l’arc volcanique de Cascades - avec le Mont St Helen, et roches magmatiques plutoniques telles que celles présentées document 1 p.196 dans la cordillère des Andes.
Comment la production de magma dans une zone de subduction est le principal « fabricant » de la croûte continentale ?
Éruption du St Helens 1980, Washington : http://www.dailymotion.com/video/x82acm_extrait-maurice-et-katia-krafft-au_travel + la ceinture de feu p.188
I - Origine du magma
Document 1
Les volcans de zones de subduction se concentrent dans des chaînes parallèles à la fosse de subduction. Ils se situent à environ 110km à l’aplomb du toit de la lithosphère océanique subduite. La largeur de l’arc est inversement proportionnelle à l’angle de subduction : plus la pente de subduction est forte, plus l’arc volcanique est étroit.
Document 2
Expérience du sucre
Remplir deux béchers avec une même quantité de sucre roux
Ajouter à l’un des béchers une cuillère d’eau
Faire chauffer les deux récipients
Observer
Document 3
Le géotherme représente les conditions de température en fonction de la profondeur à la verticale des volcans dans une zone de subduction.
Le solidus est la courbe limite entre une roche solide (à gauche de la courbe) et une roche à fusion commençante (à droite de la courbe). La roche ici est la péridotite dans deux conditions différentes : hydratée et déshydratée
Document 4
http://viasvt.fr/subduction-metamorphisme/subduction-metamorphisme.html
Document 5
Quelques formules chimiques :
Biotite : K(Fe,Mg)3AlSi3O10(OH)2
Muscovite : KAl2(AlSi3O10) (OH)2
Amphiboles : NaCa(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)8O22 (OH)2
Bilan : L'eau du métamorphise de la plaque subduite passe dans le manteau chevauchant, hydratant la péridotite s'y trouvant → température de fusion diminue permettant sa fonte partielle qui donnera du magma
II - Devenir magma
Roche A :
- Riche en olivine, pyroxène et amphibole
- Ignée magmatique (exemple : gabbro)
Roche B :
- Ignée intermédiaire (exemple : intermédiaire)
Observation à l'oeil nu
Diorite = entièrement cristallisée, gros cristaux, roche plutonique
Andésite = Roche volcanique (trous après échappement de gaz), quelques gros cristaux
Observation microscope
Super bilan : Après sa formation et grâce aux fissures formées lors de la subduction mais aussi par la poussée d'Archimède due à la densité du magma plus faible que celle du manteau, le magma remonte vers la surface.
En remontant, la température du magma refroidit, entraînant ainsi la cristallisation de certains minéraux formant ainsi des roches plutoniques.
Plus le magma s'approche de la surface, plus la teneur en silice augmente → c'est le dernier minéral à se cristalliser. A la sortie, le magma riche en silice est visqueux et acide, en refroidissant des roches volcaniques.
Les roches plutoniques et volcaniques sont les roches qui renouvellent la plaque continentale en grande partie.
