La Terre, la vie et organisation du vivant - La dynamique de zones de convergences

Extraits

[...] À travers l'analyse des documents et à la lumière du cours, nous allons démontrer comment l'eau issue de la lithosphère océanique subduite permet la genèse de magmas caractéristiques de ces contextes géodynamiques. Tout d'abord, il faut comprendre le rôle de la lithosphère océanique subduite. Lorsqu'elle plonge dans le manteau, cette plaque entraîne avec elle des roches hydratées, notamment les métagabbros, qui ont été altérés au contact de l'eau de mer en surface. Le document 3 illustre l'évolution minéralogique de ces roches en fonction de la profondeur. [...]

[...] Cette zone correspond à la localisation des foyers magmatiques repérés par tomographie sismique, ce qui confirme le rôle fondamental de l'eau dans ce processus. Comme l'indique le cours, la fusion partielle des péridotites hydratées produit des magmas riches en silice, ce qui explique la composition andésitique ou rhyolitique des laves émises en zone de subduction. Ces magmas se distinguent par une viscosité élevée, due à leur forte teneur en silice, ce qui freine leur écoulement et favorise l'accumulation de gaz dissous. [...]

[...] Au stade du schiste vert, les minéraux comme la chlorite et l'actinote sont riches en eau, indiquée par la présence de groupements hydroxyles À mesure que la profondeur augmente, ces minéraux se transforment en glaucophane, caractéristique du schiste bleu, toujours hydraté. Plus en profondeur, la roche atteint le faciès éclogite, marqué par la présence de grenat et de jadéite, des minéraux anhydres. Cette évolution montre une déshydratation progressive de la croûte océanique. L'eau ainsi libérée migre vers le manteau de la plaque chevauchante, hydrate les péridotites et abaisse leur point de fusion. [...]

[...] L'eau libérée s'élève vers le manteau de la plaque chevauchante et y hydrate les péridotites. Cette hydratation modifie leur diagramme de phase et déclenche leur fusion partielle. Ce processus est à l'origine de magmas riches en silice (andésite, rhyolite), visqueux, souvent responsables d'un volcanisme explosif avec production de roches microlitiques contenant des minéraux hydroxylés comme la biotite ou l'amphibole. Ainsi, ce document expérimental soutient l'idée que l'hydratation du manteau est essentielle dans le magmatisme de subduction, expliquant l'origine des magmas riches en silice (comme l'andésite) et leur diversité minéralogique (amphibole, biotite). [...]

[...] Le document par une modélisation analogique, montre que la présence d'eau diminue la température de fusion d'un matériau solide. En comparant la fusion de dihydrogénophosphate de sodium hydraté et anhydre, on constate que la version hydratée fond plus rapidement et à plus basse température. Par analogie, l'eau libérée par la croûte subduite hydrate les péridotites du manteau de la plaque chevauchante, ce qui abaisse leur point de fusion. Ainsi, un manteau normalement solide à ces températures devient partiellement fondu, permettant la formation de magma. Le document 2 vient appuyer cette démonstration par des données thermodynamiques précises. [...]