II/Le magmatisme des zones de subduction.1. Les roches des zones de subduction. TP2 (partie 2)

Livre page 221/224.

Doc 1 andésite Doc 2 : Diorite

Doc 2

Diorite Grenue

PlagioclaseBiotite (mica)QuartzPyroxène(amphibole)

Plutoniques= Refroidissement lent

Andésite MicrolitiquePlagioclasePyroxèneverre

Volcaniques.= Refroidissement rapide.

Tableau page 221 

Ces roches participent à la création de la croûte continentale. Elles sont issues d’un magmad’origine profonde (minéraux ferromagnésiens = mantelliques) enrichies par des minéraux hydratéset des minéraux plus caractéristiques des couches superficielles.

Pb : Quelle est l’origine du magma à l’origine de ces roches. Quelles sont les conditions de sa formation.

Composition chimique de roches magmatiquesSiO2 K2O Na2O CaO MgO Oxydes de Fe Al2O3 H2O

Basalte des dorsales 47 0.2 2.2 11 8.5 9.4 15.8Andésite 54.2 1.1 3.7 7.9 4.4 9 17.2 1.2Ryolite 73.7 5.3 3 1 0.3 1.7 13.4 1.9Diorite 66.8 3 3.8 3.5 1.5 3.8 15.6 2

Ainsi ces roches semblent présenter une composition « mixte », plus riches en minéraux ferro-magnésiens que le roches continentales (granite, rhyolite), mais plus riches en minéraux silicatésalcalins (riches en Na et K) que les roches océaniques.On note une augmentation de l’hydratation des minéraux.

2. Les conditions de formation du magma au niveau des zones de subduction

Exo 2 page 233.Quel est l’état de la péridotite à 100 Km de profondeur dans la zone de subduction ?

Plagio

Verre

Pyroxène

quartz

Plagio

mica

Doc 3 : Diagramme pression-température indiquant les conditions de fusion des péridotitesSolidus : limite du domaine P/T°au-delà de la quelle la péridotitecommence à fondre (les minérauxqui fusionnent en premier)Liquidus : limite du domaine P/T°au-delà de laquelle la péridotite esttotalement fondue (TOUS lesminéraux)Géotherme de dorsale : variation dela T° en fonction de la profondeurau niveau des dorsales.Géotherme des plaines abyssales,idem au niveau des plainesabyssales (fonds océaniques)Géotherme des zones desubduction : idem.

On observe qu’au niveau des dorsales (1S), le géotherme recoupe le solidus entre 20 et100 Kms de profondeur, c’est-à-dire que les conditions de T° ET de pression sont réuniespour observer la fusion de la péridotite, c’est là l’origine du magmatisme des dorsales. Laremontée du magma (sous l’effet de mouvements ascendants dans le manteau) de lapressio qui une fusion partielle) .

Mais au niveau des zones de subduction, la T° beaucoup moins vite avec laprofondeur et les conditions ne sont jamais réunies pour observer une fusion et notammentpas à 100 Kms de profondeur (où nous avions localisé la formation du magma à l’aplomb del’arc volcanique. Donc comment expliquer la production du magma des zones desubduction ?

Lorsque la péridotite est hydratée,on note que le solidus recoupe legéotherme. La présence d’eau dansla péridotite a abaissé la T° defusion à profondeur égale.Désormais à 100Kms deprofondeur, on obtient une fusionpartielle de la péridotite et laformation d’un magma, qui moinsdense va remonter et engendrer lesphénomènes éruptifs.

Ainsi ces observation confirme la présence de minéraux hydratés dans ces roches.

PB : D’où vient l’eau ?