III. Subduction et magmatisme associé.

1. Localisation du magmatisme en zone de subduction.

Un volcanisme explosif : associé à la sismicité.

Un magmatisme peu profond : à l'aplomb des foyers intermédiaires.

Archipel des Tonga Marge andine

Illustrations d'après Sismolog.

2. Les produits du magmatisme.

Des séries magmatiques acides : produits riches en silice cristallisée notamment en quartz.

Des roches volcaniques : de structure microlitique.

ANDESITE RHYOLITE
lame mince : plagioclase, plus rarement pyroxène, biotite, amphibole (hornblende) Lame mince : quartz, feldspaths, amphibole (version obsidienne sans phénocristaux de feldspaths).

Des roches plutoniques : de structure grenue (ou microgrenue), dites granitoïdes. Elles forment des plutons cristallisés en profondeur.

GRANODIORITE GRANITE
lame mince : Quartz, plagioclase, hornblende, biotite Lame mince : Quartz, feldspath (orthose), mica noir (biotite).

Des équivalences chimiques : entre roches volcaniques et plutoniques.

ROCHES PLUTONIQUES ROCHES VOLCANIQUES
Diorite Andésite
Granite Rhyolite

Des roches dont la composition globale est enrichie en silice SiO2 par rapport aux roches océaniques.
Une composition moyenne de type granite.

3. Les conditions de la fusion partielle du manteau chevauchant

3.1 Fusion partielle de péridotites hyDratées.

Une profondeur de fusion partielle de l'ordre de - 100 Km: indice d'une fusion partielle affectant le manteau supérieur chevauchant.

Des données à l'appui de la fusion partielle des péridotites hydratées du manteau chevauchant:


Conditions expérimentales de fusion partielles des péridotites.

Anomalies géothermiques des zones de subduction.

3.2 Origine de l'hydratation des péridotites.

Les roches de la croûte subduite: elle ont subi un métamorphisme par hydratation.

plagioclase + pyroxène + eau = plagioclase + amphibole hornblende

Une déshydratation par métamorphisme d'enfouissement : à l'inverse du métamorphisme océanique, celui lié à la subduction déshydrate les roches.

plagioclase + chlorite + actinote = glaucophane + eau

Une percolation d'eau : elle hydrate les péridotites du manteau chevauchant.

@ Une animation (d'après Dynamic Earth, Université de Leeds UK).
Le métamorphisme de subduction libère de l'eau.
Ceci hydrate les péridotites du manteau chevauchant.
Leur température de fusion partielle est ainsi abaissée ; elle est atteinte dans un contexte d'une centaine de Km de profondaur

En synthèse:

Le magmatisme lié à la subduction met en place des roches de type granitique.

Elles sont volcaniques et plutoniques, apparentées par leur composition chimique.

Elles représentent la production de nouveaux matériaux de la croûte continentale.

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