Subduction & collision – Leçon de contre-option Agrégation externe








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date de publication23.01.2018
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Subduction & collision – Leçon de contre-option Agrégation externe
Intro-problématique : idée simple, la subduction est l’enfouissement de la lithosphère océanique dans le manteau … et la collision est une subduction continentale. Pourtant, à propos du MCI du Dora Maira ou d’autres domaines d’UHP (ie roches métam éclogitiques à coésite) on parle de « subduction continentale » plutôt que de collision … il y a donc une nuance … qu’on peut expliquer en décrivant les signatures des zones de collision et de subduction, et en recherchant leur dynamique (ie l’équilibre des forces en présence)
1. Subduction et collision : 2 types de limite de plaques en convergence

1.1 Des morphologies différentes

Comparer des topos types sur un MNT : Makhran vs Zagros par exemple. Fosse de subduction vs fossé d’avant-pays, amplitude et longueur d’onde des reliefs ≠. Utiliser Sismolog ?

1.2 Des activités différentes

1.1.1 Activité sismique organisée ou plus diffuse

Répartition de séismes sur une carte grande échelle : plan de Benioff (Marianne) vs sismicité plus superficielle et plus diffuse (Himalaya) … ou ré-utiliser Sismolog en mode profil.

1.1.2 Activité volcanique contrastée

Arc insulaire et série volcanique BADR calco-alcaline … vs des séries complexes (250 000e de la Corse, volcanisme permien)

1.3 Une localisation de la déformation différente

Carte de la Tectonique des Plaques vue de l’espace. Amortissement localisé vs distribué des vitesses relatives.
Bilan : c’est la nature de la plaque inf. qui compte !
2. Des prismes orogéniques dans les 2 cas.

2.1 Une fosse à l’avant des reliefs

Comparer une fosse d’avant-pays (le bassin molassique suisse) et un prisme d’accrétion (la Barbade), même signification : flexure, mais longueurs d’onde ≠ … notion d’épaisseur élastique équivalente.

2.2 Des régimes thermiques différents

Comparer le métam HP-BT d’une ancienne zone de subduction : les Alpes occidentales, et le métam MP-MT d’une chaîne de collision érodée : le Massif Central.

Mentionner l’anatexie

2.3 Des durées de vie différentes

Cordillières andines = plusieurs arcs collés au craton S-Américain depuis au moins 200 Ma

= phénomène stationnaire

Orogenèse varisque = 60 à 50 Ma depuis le début de la collision jusqu’à l’effondrement de la chaîne = phénomène transitoire
3. Le bilan des forces explique ces différences.

3.1 La lithosphère océanique se densifie avec le temps

Calcul isostasie : litho oc. plus dense que le manteau asthèno pour t > 50 Ma.

La subduction est indépendante de la vitesse de convergence : subductions avec bassin d’arrière-arc ou avec cordillière liminaire.

3.2 Les transformations métamorphiques dépendent de la chimie des roches.

Eclo basique plus dense que le manteau, mais éclo acide reste moins dense.

Litho cont. ne plonge pas mais s’épaissit.

3.3 La subduction continentale est un phénomène transitoire.

Age du métam UHP dans le Dora Maira à la limite entre HP océanique et HT continentale

Vitesse d’exhumation des roches d’UHP très grande (>> 1 cm/a)

Croûte continentale plonge tant qu’elle reste couplée à son panneau lithosphérique.
Conclusion : Litho oc. en perpétuel renouvellement mais Litho cont. peu recyclée, garde l’héritage des collisions successives.

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