CHAPITRE 10 • Les chaînes de montagnes
■ Hervé Martin (1951)
est professeur à l’université de Clermont Auvergne et chercheur au
laboratoire « Magmas
et Volcans ». Pétrologue
et géochimiste, il est
spécialiste des granités
archéens et de leurs
analogues actuels ainsi
que des mécanismes de
croissance crustale de
la Terre primitive. Il a
été expert du groupe de
travail « Exobiologie » du
Centre national d’Étude
spatiale.
Figure 10.4
Diagrammes de
phases d’une
péridotite (roche du
manteau) et origine
du magmatisme de
subduction.
Cherchons à présent à comprendre la formation du magma en zone de subduction.
L’analyse de la tomographie sismique permet d’identifier une zone de diminution de
la vitesse des ondes sismiques dans le manteau (figure 10.2) sous l’arc volcanique,
vers 50 km de profondeur et ce juste au-dessus du panneau plongeant (matérialisé
par la sismicité). Des expériences de pétrologie expérimentale ont permis de circonscrire les conditions de pression et de température pour lesquelles la péridotite.
roche du manteau, est solide ou commence à fondre (figure 10.4). Le diagramme
de phase obtenu montre que la péridotite ne peut fondre sans la présence d’eau.
D’où peut provenir cette eau ? D’autres expériences ont montré que les roches
de la lithosphère océanique, qui subduisent, subissent un métamorphisme de
haute pression et basse température (figures 6.5 et 10.15) : les basaltes et gabbros
hydrothermalisés de la croûte océanique sont ainsi transformés en schiste vert,
schiste bleu et éclogite (figure 6.5). Or toutes ces roches contiennent des minéraux
hydratés, à l’exception de l’éclogite, qui correspond au faciès métamorphique
de haute pression et qui contient peu ou pas de minéraux hydratés. Ainsi, au fil
du plongement de la lithosphère océanique, c’est-à-dire de l’augmentation de la
pression, les minéraux hydratés sont progressivement déstabilisés et de l'eau est
libéré. Le paroxysme de la déshydratation de la lithosphère océanique se produit
au moment de la formation de l’éclogite, aux alentours de 50 km de profondeur.
L’eau, moins dense, remonte et hydrate le manteau de la plaque chevauchante
du début de la subduction jusqu’à 50 km de profondeur, où la fusion partielle se
produit (figure 10.4).
Température de la péridotite
(Géothcrme)
L’hydratation du manteau de la plaque chevauchante entraîne la diminution de la température
de fusion de la péridotite (flèche bleue) : le géotherme et le solidus hydraté de la péridotite se
croisent. La fusion partielle du manteau se produit.
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■ Hervé Martin (1951)
est professeur à l’université de Clermont Auvergne et chercheur au
laboratoire « Magmas
et Volcans ». Pétrologue
et géochimiste, il est
spécialiste des granités
archéens et de leurs
analogues actuels ainsi
que des mécanismes de
croissance crustale de
la Terre primitive. Il a
été expert du groupe de
travail « Exobiologie » du
Centre national d’Étude
spatiale.
Figure 10.4
Diagrammes de
phases d’une
péridotite (roche du
manteau) et origine
du magmatisme de
subduction.
Cherchons à présent à comprendre la formation du magma en zone de subduction.
L’analyse de la tomographie sismique permet d’identifier une zone de diminution de
la vitesse des ondes sismiques dans le manteau (figure 10.2) sous l’arc volcanique,
vers 50 km de profondeur et ce juste au-dessus du panneau plongeant (matérialisé
par la sismicité). Des expériences de pétrologie expérimentale ont permis de circonscrire les conditions de pression et de température pour lesquelles la péridotite.
roche du manteau, est solide ou commence à fondre (figure 10.4). Le diagramme
de phase obtenu montre que la péridotite ne peut fondre sans la présence d’eau.
D’où peut provenir cette eau ? D’autres expériences ont montré que les roches
de la lithosphère océanique, qui subduisent, subissent un métamorphisme de
haute pression et basse température (figures 6.5 et 10.15) : les basaltes et gabbros
hydrothermalisés de la croûte océanique sont ainsi transformés en schiste vert,
schiste bleu et éclogite (figure 6.5). Or toutes ces roches contiennent des minéraux
hydratés, à l’exception de l’éclogite, qui correspond au faciès métamorphique
de haute pression et qui contient peu ou pas de minéraux hydratés. Ainsi, au fil
du plongement de la lithosphère océanique, c’est-à-dire de l’augmentation de la
pression, les minéraux hydratés sont progressivement déstabilisés et de l'eau est
libéré. Le paroxysme de la déshydratation de la lithosphère océanique se produit
au moment de la formation de l’éclogite, aux alentours de 50 km de profondeur.
L’eau, moins dense, remonte et hydrate le manteau de la plaque chevauchante
du début de la subduction jusqu’à 50 km de profondeur, où la fusion partielle se
produit (figure 10.4).
Température de la péridotite
(Géothcrme)
L’hydratation du manteau de la plaque chevauchante entraîne la diminution de la température
de fusion de la péridotite (flèche bleue) : le géotherme et le solidus hydraté de la péridotite se
croisent. La fusion partielle du manteau se produit.
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