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Sciences de la vie et de la Terre

Outils de référence Lycée TERMINALE S

01 / 09 / 2005 | Sacha Touille

Classe de Term S Programme 2001

LA CONVERGENCE LITHOSPHÉRIQUE ET SES CONSÉQUENCES

 

Connaissances exigibles

 

1. La
convergence des plaques aboutit à la disparition de la lithosphère
océanique par subduction.

1.1. La
subduction s’accompagne de phénomènes dynamiques caractérisant
une marge active.

1.1.1. La lithosphère océanique s’enfonce sous
une plaque océanique ou une plaque continentale.

1.1.2. Une zone de subduction est marquée par des reliefs et
des anomalies dans la répartition du flux thermique.

1.1.2.1. La fosse océanique, relief fortement négatif,
se situe à la frontière des plaques.

  • Elle traduit la
    flexion de la plaque plongeante sous la plaque chevauchante.
  • A l’aplomb
    de la fosse, le flux de chaleur est anormalement faible.
  • Cette anomalie
    thermique négative s’interprète
    par la présence du matériel froid de la lithosphère
    subduite dans l’asthénosphère.

1.1.2.2. Parallèlement à la
fosse, des reliefs positifs se forment sur la plaque chevauchante.

  • Ce
    sont des chaînes de type cordillère sur une croûte
    continentale ou des arcs insulaires sur une croûte océanique.
  • Un
    flux de chaleur anormalement élevé est associé à ces
    reliefs.
  • Cette anomalie thermique positive traduit la présence
    de magma.

1.1.3. Le raccourcissement imposé par la convergence des plaques
provoque des déformations à leur frontière.

  • Des
    sédiments océaniques non entraînés dans
    la subduction, s’entassent en écailles superposées
    formant un prisme d’accrétion.
  • Dans ce prisme, des plis
    et des failles inverses témoignent
    de forces de compression.

1.1.4. Le plongement de la lithosphère océanique dans
l’asthénosphère génère de nombreux
séismes.

  • Les foyers des séismes se répartissent
    en profondeur selon un plan plus ou moins incliné de la fosse
    vers la plaque chevauchante : le plan de Wadati-Bénioff.
  • L’enfoncement
    de la plaque océanique rigide se fait selon
    ce plan.
  • Les contraintes liées aux frottements entre les plaques
    sont à l’origine
    des séismes.

1.2. L’augmentation de densité de la lithosphère océanique
est le principal moteur de la subduction.

  • En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère
    océanique se refroidit.
  • Le manteau lithosphérique s’épaissit
    aux dépens
    de l’asthénosphère.
  • La lithosphère océanique
    devient donc plus dense que l’asthénosphère et
    s’enfonce.

1.3.
La subduction génère une importante activité magmatique
directement liée à des phénomènes métamorphiques.

1.3.1. Les roches de la plaque subduite se transforment au cours de
réactions métamorphiques.

  • Des associations de minéraux
    stables caractérisent les
    différents domaines de température, de pression et d’hydratation.
  • Les
    roches de la lithosphère océaniques sont soumises à des
    conditions de basse température et de haute pression, différentes
    de celles de leur formation.
  • Leurs transformations à l’état
    solide entraînent
    l’apparition de nouveaux minéraux caractéristiques
    des zones de subduction.
  • Les transformations minéralogiques s’accompagnent
    d’une
    déshydratation des roches de la lithosphère océanique.

1.3.2.
La genèse du magma des zones de subduction est la conséquence
de la déshydratation de la plaque plongeante.

  • L’eau libérée
    percole dans le manteau de la plaque chevauchante.
  • Elle abaisse le point
    de fusion des péridotites du manteau.
  • La fusion partielle des
    péridotites hydratées est à l’origine
    d’un magma de composition andésitique.

1.3.3. Le refroidissement
de ce magma aboutit à la mise en place
de roches magmatiques.

  • Sa remontée à la surface est à l’origine
    de roches volcaniques : andésites et rhyolites.
  • Son refroidissement
    lent, en profondeur, donne naissance à des
    roches plutoniques : les granitoïdes.
  • Ces roches sont caractéristiques
    de la croûte continentale.

2.
Les chaînes de collision, comme les Alpes franco-italiennes, résultent
de la convergence de deux plaques lithosphériques continentales.

2.1.
Dans une chaîne de collision, on retrouve des marqueurs
d’un ancien domaine océanique.

2.1.1. Des structures caractéristiques d’une marge
passive témoignent de l’ouverture d’un océan
 :

  • Des blocs basculés de croûte continentale limités
    par des failles normales.
  • Des séries sédimentaires.

2.1.2. Des ophiolites, témoins d’une ancienne lithosphère
océanique, affleurent.

  • Une ophiolite est un cortège de roches océaniques :
    basaltes en coussins, gabbros et péridotite.

2.2.
Dans une chaîne de collision, certaines roches renferment
des associations minéralogiques témoins d’une subduction.

2.3. Dans ce type de chaîne de montagnes, des
structures compressives témoignent de la collision de deux plaques
continentales après fermeture de l’océan.

2.3.1. Plis, failles inverses, nappes de charriage,
sont des conséquences du raccourcissement crustal.

2.3.2. Ce raccourcissement provoque un épaississement
crustal important.

  • Il conduit à des reliefs élevés.
  • Dans
    la zone centrale de la chaîne, la racine de la croûte
    peut atteindre une profondeur de 50 Km.

2.4.
Dès sa formation, une chaîne de collision subit
une évolution qui se poursuit tardivement.

  • Les reliefs sont
    soumis à une érosion intense.
  • Ainsi des
    roches formées en profondeur peuvent être
    ramenées à la surface.

3.
La lithosphère océanique a une évolution spatio-temporelle

3.1. Elle
se forme au niveau des dorsales par accrétion.

3.2.
Elle disparaît dans les zones de subduction en contribuant à générer
de la croûte continentale.

3.3.
Associée à la
lithosphère continentale,
elle participe à la formation des chaînes de collision.

 

EXPRESSIONS
et MOTS CLÉS
 :

 

Andésite Fosse océanique Plan de Wadati-Bénioff
Arcs insulaires Granitoïdes Plaque chevauchante
Collision Marge active Plis
Convergence des plaques Nappes de chariages Prisme d’accrétion
Épaississement crustal Ophiolite Rhyolite
Failles inverses Phénomènes métamorphiques Subduction

 

 



SVT Académie de Créteil

 

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