Correction D5

A – Les marqueurs de la subduction 

1) Etapes 1 et 2 : Que remarquez-vous quant aux points communs et différences entre les deux zones de subduction ? 

Subduction océan-continent : Pacifique (Nazca) sous Amérique du Sud

Les volcans et les séismes sont situés le long des zones de subduction. Les séismes sont alignés selon une ligne plus ou moins plongeante, à partir du début de la subduction. Les volcans se situent un peu en arrière du début de la subduction, à la surface.Saut de page 

2) Etapes 3 et 4 : Que matérialise le plan de Wadati-bénioff ? 

Le plan de Wadati-Bénioff permet de matérialiser la trajectoire de la plaque plongeant sous l'autre. 

3) Etape 5 : Coupe légendée de la subduction au niveau des Andes. 

Subduction au niveau des Andes 

B – Le métamorphisme de la lithosphère océanique : 

4) Décrivez les modifications des minéraux de la lithosphère océanique au cours de la subduction. 

La subduction entraine la lithosphère océanique dans l’asthénosphère. L’augmentation de pression provoque sa déshydratation. Les minéraux constitutifs du gabbro vont alors subir un métamorphisme : sous l'influence combinée du changement de température et de pression, ils se transforment progressivement en de nouveaux minéraux.  

Le gabbro constitué de feldspath (plagioclase) et de pyroxène va se transformer en métagabbro composé de feldspath (plagioclase) et glaucophane.  

Puis le métagabbro est lui-même métamorphisé en éclogite constituée de grenat, jadéite, quartz et glaucophane. 

5) Observez les lames minces de gabbro, de métagabbro à glaucophane et d'éclogite, et identifiez les minéraux témoignant du métamorphisme. 

C – Le magmatisme des zones de subduction 

6) En faisant s'afficher les volcans, cherchez sur différentes coupes à quelle profondeur du plan de Bénioff peuvent être associés les arcs volcaniques qui bordent les zones de subduction. 

On constate que les arcs volcaniques sont toujours à l’aplomb d’une profondeur se séismes, et donc du plan de Bénioff, aux alentours de 100 km. 

7) Dans quelles conditions se forme le magma des arcs volcaniques ? 

La plaque plongeante se déshydrate au fur et à mesure qu’elle s’enfonce. L’eau relâchée va hydrater le manteau sus-jacent (au-dessus). Cette hydratation abaisse le solidus de la péridotite qui le constitue (elle fond à une température plus basse).  

A une profondeur d’environ 100 km, les conditions de température et de pression sont réunies pour que la péridotite entre en fusion partielle (seuls certains minéraux fondent, ceux dont la température de fusion est la plus faible). Cela crée un magma peu dense qui va avoir tendance à remonter. 

8) Pourquoi, à partir d’un même magma, obtient-on des roches différentes ? 

La composition chimique du magma va évoluer avec le temps. Il s’appauvrit au fur et à mesure que certains minéraux se forment, sa température ayant atteint leur température de solidification. Il va donc pouvoir donner différentes roches de composition chimique différente. 

De plus, deux magmas chimiquement identiques pourront donner deux roches différentes selon s’ils cristallisent lentement en profondeur ou rapidement en surface. C’est ce qui différencie la diorite de l’andésite et le granite de la rhyolite.