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Les nouveaux matériaux continentaux se mettent en place grâce à la sédimentation (roches sédimentaires reprises dans les chaînes de montagnes) et grâce aux roches magmatiques cristallisant en surface (volcaniques) ou en profondeur (plutoniques).

1) Les roches et le volcanisme de subduction

Les éruptions des zones de subduction sont généralement explosives et violentes (nuées ardentes).

Elles sont distinguables des éruptions de points chauds ou de dorsales car ces dernières sont dites effusives (magma s’écoulant, peu de gaz) :

Cela est lié à la viscosité importante de ces magmas lié notamment à leur forte teneur en silice et à leur faible température (remontée lente à travers la croûte continentale donc refroidissement + température de mise en place faible).

De ce fait, les gaz contenu dans le magma ont plus de difficulté à s’échapper et provoquent des explosions suite à leur accumulation. Ces magmas sont souvent bloqués en profondeur et donnent des roches à structure grenue (refroidissement lent et donc minéraux bien formés) : les granitoïdes (granite, diorite, granodiorite…).

Les équivalents volcaniques (refroidissement en surface) sont l’andésite ou la rhyolite

Andésite :

Rhyolite :

Pour rappel, voici le contexte de mise en place des deux grands groupes de roches magmatiques :

De plus, ces magmas sont riches en eau et les roches issues de ceux-ci contiennent des minéraux hydroxylés.
Les roches issues de ces magmas sont distinguables des roches magmatiques de dorsales par leurs compositions chimique et minéralogique :
Elles sont plus acides, c’est à dire riches en Si, Al et K et pauvres en Fe et Mg (doc 3 p.185). Dès lors, les minéraux qui vont cristalliser à partir de ce magma plus siliceux seront caractéristiques : Quartz, Feldspath potassiques, micas (biotite, muscovite)… (doc 5p.189) :

De ce fait, leur couleur est plutôt claire (Si, Al) contrairement aux basaltes généralement foncés car riches en Fe et Mg.

2) L’origine des magmas de subduction

En regardant les condition de fusion des roches situées sous les volcans de subduction, on se rend compte qu’aucune ne peut fondre. Aucune n’est au delà du solidus, conditions de P et T nécessaires au début de fusion des roches.

Cependant, on sait que si on hydrate les roches en profondeur, le solidus s’abaisse et il est possible de faire fondre des roches pour des températures plus faibles.

En regardant les conditions P/T des roches en profondeur, on peut déterminer que ce sont les péridotites de la plaque chevauchante (qui chevauche, donc au dessus) qui fondent, pour des profondeurs de l’ordre de la centaine de km (donc des péridotites du manteau lithosphérique et du manteau asthénosphérique). La plaque chevauchée est trop froide et n’a pas eu le temps de se réchauffer en s’enfonçant. De ce fait, les roches qui la composent ne peuvent pas fondre.

3) L’origine de l’eau nécessaire à la fusion des péridotites.

Nous avons vu dans le TP3 que les gabbros amenés en profondeur lors d’une subduction on subit un métamorphisme BT/BP et qu’ils contiennent des minéraux très hydratés. De plus, avec le métamorphisme de plus haute pression lié à l’enfoncement, ces minéraux réagissent et donnent des minéraux moins hydroxylés (contenant moins de radicaux hydroxyles OH). De ce fait, il y a libération d’eau lors de ces réaction. Cette libération se fait pour des profondeurs de l’ordre de 20 à 80 km. Amenée en profondeur par des mouvements de convection dans le manteau chevauchant, cette eau va permettre l’hydratation des péridotites et leur fusion partielle à une centaine de km de profondeur.