Ch 8 - Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux

– Quelles sont les caractéristiques du volcanisme des zones de subduction ?
– Quelle est l’origine du magmatisme des zones de subduction ?
– Comment expliquer la production de matériaux continentaux au niveau des zones de subduction ?

I - Les zones de subduction, des zones marquées par un volcanisme explosif

L’activité sismique et volcanique des zones de subduction est intense. On qualifie donc ces zones de marges océaniques actives. Les éruptions volcaniques y sont caractérisées par une forte explosivité. Cette explosivité est liée à la richesse en silicedu magma. En effet. plus un magma est pauvre en silice, plus il est fluide et plus les éruptions sont « calmes ». En revanche, plus un magma est riche en silice, plus il est visqueux et plus les éruptions sont explosives.

Animation : de l’expansion océanique à la subduction (Claude Perrin)

II - Les roches magmatiques des zones de subduction

Les roches volcaniques, principalement des andésites et des rhyolites, présentent une structure microlitique qui révèle un refroidissement rapide du magma. Les roches plutoniques, essentiellement des granitoïdes, présentent une structure grenue qui révèle un refroidissement lent du magma en profondeur. Toutes ces roches, de composition chimique apparentée, contiennent des minéraux hydroxylés (riches en groupements OH), alors que les péridotites du manteau n’en contiennent pas.

III - La genèse des magmas en zone de subduction

À la profondeur où sont produits ces magmas, la température est insuffisante pour faire fondre des péridotites anhydres. En revanche, des péridotites hydratées peuvent fondre à cette température. La fusion partielle du manteau à l’origine des magmas est due à l’hydratation de la plaque chevauchante. L’eau nécessaire provient des transformations métamorphiques subies par les gabbros de la croûte océanique plongeante : les minéraux nouveaux qui se forment sont de plus en plus pauvres en eau. L’eau libérée percole dans le manteau sus-jacent, diminuant ainsi sa température de fusion.

IV - La production de nouveaux matériaux continentaux

Les magmas provenant d’une fusion partielle des péridotites du manteau sont initialement basaltiques. Ils subissent ensuite une évolution complexe qui donne naissance à des magmas granodioritiques. Les roches magmatiques produites dans les zones de subduction forment en surface des édifices volcaniques et, en profondeur, des plutons granitiques qui n’affleureront en surface que des millions d’années plus tard. La production de magmas dans une zone de subduction est à l’origine de la création d’une quantité considérable de croûte continentale : c’est l’accrétion continentale.

Mots-clés :
· Roches volcaniques· Accrétion continentale
· Roches plutoniques
· Andésite, granodiorite, granitoïde
· Déshydratation de la croûte océanique
· Fusion partielle