En quoi l'étude des roches magmatiques permet de penser que les zones de subduction sont les lieux de formation de la croute continentale ?
Publié le 10/12/2012
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Une zone de subduction est une zone de convergence de deux plaques lithosphériques. À ce niveau, une partie de la plaque lithosphérique océanique dense (la plaque subduite) s'enfonce sous une autre plaque lithosphérique continentale moins dense (la plaque chevauchante) qui reste en surface. Ce phénomène est accompagné, dans la plaque chevauchante, d'un volcanisme explosif témoin de la présence en profondeur d'un magma. Nous allons chercher à expliquer comment l'enfoncement d'une plaque lithosphérique froide et dense dans le manteau plus chaud peut générer ce magma et être à l’origine de la formation de croûte continentale. Deux types de roches caractérisent les zones de subduction : Les roches volcaniques et les roches plutoniques. Les roches volcaniques, essentiellement les rhyolites et les andésites, possèdent une structure assez particulière ; en effet, celles-ci sont constituées de microlites, qui sont des cristaux mi...
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riches en groupement hydroxy (OH) tels que les micas et les amphiboles.
Certains indices tels que les différences au niveau de la température de fusion et de composition chimique
entre les roches de la croûte océanique et continentale nous permettent d'exclure l'hypothèse d'un magma
provenant de la fusion des matériaux de la plaque plongeante.
Par conséquent, ce magma ne peut avoir pour
origine qu'une fusion partielle du manteau de la plaque lithosphérique chevauchante.
Cependant, le manteau est constitué de minéraux dépourvus de groupements OH et la profondeur de formation
du magma en zone de subduction ne permet pas aux péridotites d'atteindre une température suffisante pour
rentrer en fusion, mais leur point de fusion baisse si elles sont hydratées.
Donc, cette fusion partielle du
manteau à l'origine du magma résulte de l'hydratation de la plaque chevauchante par la plaque chevauchée.
En
effet, la croûte océanique subduite est très hydratée du fait des circulations hydrothermales qui ont
transformées ses roches au cours du temps.
Certains minéraux très hydratés ont donné à ces roches le faciès
des schistes verts.
En sus, lors du métamorphisme ayant eu lieu au cours du phénomène de subduction, la
plaque subduite se déshydrate ; les minéraux formés sont de moins en moins hydratés.
Finalement, cette eau
quitte la plaque plongeante pour aller hydrater le manteau de la plaque chevauchante dont le point de fusion
baisse.
Cette fusion partielle est un phénomène très localisé car avant ou au-delà d'une certaine profondeur, la
température devient insuffisante pour qu'il y ait une fusion partielle.
La fusion partielle du manteau, constitué de péridotites hydratés, donne naissance à un magma d'origine
basaltique puisque l'hydratation du matériel rentré en fusion partielle et qui en est la condition sine qua non
provient de la plaque océanique basaltique subduite.
Ce magma subira par la suite un refroidissement lent et se
cristallisera au fur et à mesure de sa remontée en surface.
Les roches magmatiques produites sont de
composition dioritique ou granitique.
Ce magma, très chaud, va donc se diriger vers la surface où il sera emmagasiné dans une chambre
magmatique jusqu'à ce qu'il y ait éruption pour qu'il se retrouve en surface.
Quant aux roches plutoniques, celles-ci ne parviennent pas en surface du fait de leur température qui est
insuffisante.
Elles cristalliseront donc en profondeur dans les plutons.
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