5.2 • L’accrétion continentale et l’érosion tectonique (zones de subduction)
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
5.2 L’ACCRÉTION CONTINENTALE ET L’ÉROSION
TECTONIQUE DANS LES ZONES DE SUBDUCTION
(fiches 5.2 à 5.5 et 5.10)
La croûte continentale, avons-nous dit (chap. II, § 2.1), est principalement
créée par fusion hydratée des péridotites du manteau dans les zones de
subduction; épaisse et relativement peu dense, elle reste à la surface de la
planète, à la différence de la croûte océanique beaucoup plus mince et
entraînée peu de temps après sa formation (moins de 200 Ma) dans les
zones de subduction. En principe, le destin de la lithosphère continentale
est donc de croître par accrétion de croûte continentale, tandis que celui de
la lithosphère océanique est de disparaître et d’être renouvelée rapidement
à la surface du globe suivant des cycles de moins de 200 Ma. En réalité,
plusieurs processus distincts contribuent à l’«accrétion continentale» ou
la contrarient.
a) L’accrétion tectonique au front de la plaque chevauchante —
Quand s’enfonce une plaque océanique dans une zone de subduction, les
sédiments qu’elle porte peuvent, selon les cas, être «avalés» avec elle, ou
bien être retenus en surface dans la zone frontière entre les deux plaques
convergentes. En ce cas, la plaque chevauchante joue un peu le rôle d’une
pelle mécanique qui pousse devant elle la terre meuble pour découvrir la
roche dure: il se constitue à son front un bourrelet de sédiments déformés
et entassés les uns sur les autres, qui s’épaissit progressivement jusqu’à
émerger localement. Ce bourrelet est nommé «prisme d’accrétion tectonique». Des exemples d’îles où il peut être visité à pied sec parce qu’il a
été soulevé hors de l’eau sont la Barbade, dans les Caraïbes, et Timor en
Indonésie.
La structure du prisme d’accrétion tectonique est aujourd’hui bien connue
grâce aux images obtenues par la sismique-réflexion (fig. 5.4). Une partie
des sédiments reste adhérente à la croûte océanique, et la suit dans la
subduction. C’est le «tégument». L’autre partie, c’est-à-dire le principal,
est décollée et reste en surface. Le décollement s’opère en général selon
une couche plastique plus ou moins gorgée d’eau, qui offre aux contraintes
une faible résistance. Les sédiments situés au-dessus constituent alors des
sortes d’écailles qui s’empilent et se redressent progressivement à mesure
que de nouvelles écailles sont ajoutées à la base de l’édifice. La mobilité de
ces écailles les unes par rapport aux autres est facilitée par une intense
circulation de fluides sous pression dans les plans de failles et les surfaces
de chevauchement. En fait ces fluides, de l’eau chargée de méthane et de
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
5.2 L’ACCRÉTION CONTINENTALE ET L’ÉROSION
TECTONIQUE DANS LES ZONES DE SUBDUCTION
(fiches 5.2 à 5.5 et 5.10)
La croûte continentale, avons-nous dit (chap. II, § 2.1), est principalement
créée par fusion hydratée des péridotites du manteau dans les zones de
subduction; épaisse et relativement peu dense, elle reste à la surface de la
planète, à la différence de la croûte océanique beaucoup plus mince et
entraînée peu de temps après sa formation (moins de 200 Ma) dans les
zones de subduction. En principe, le destin de la lithosphère continentale
est donc de croître par accrétion de croûte continentale, tandis que celui de
la lithosphère océanique est de disparaître et d’être renouvelée rapidement
à la surface du globe suivant des cycles de moins de 200 Ma. En réalité,
plusieurs processus distincts contribuent à l’«accrétion continentale» ou
la contrarient.
a) L’accrétion tectonique au front de la plaque chevauchante —
Quand s’enfonce une plaque océanique dans une zone de subduction, les
sédiments qu’elle porte peuvent, selon les cas, être «avalés» avec elle, ou
bien être retenus en surface dans la zone frontière entre les deux plaques
convergentes. En ce cas, la plaque chevauchante joue un peu le rôle d’une
pelle mécanique qui pousse devant elle la terre meuble pour découvrir la
roche dure: il se constitue à son front un bourrelet de sédiments déformés
et entassés les uns sur les autres, qui s’épaissit progressivement jusqu’à
émerger localement. Ce bourrelet est nommé «prisme d’accrétion tectonique». Des exemples d’îles où il peut être visité à pied sec parce qu’il a
été soulevé hors de l’eau sont la Barbade, dans les Caraïbes, et Timor en
Indonésie.
La structure du prisme d’accrétion tectonique est aujourd’hui bien connue
grâce aux images obtenues par la sismique-réflexion (fig. 5.4). Une partie
des sédiments reste adhérente à la croûte océanique, et la suit dans la
subduction. C’est le «tégument». L’autre partie, c’est-à-dire le principal,
est décollée et reste en surface. Le décollement s’opère en général selon
une couche plastique plus ou moins gorgée d’eau, qui offre aux contraintes
une faible résistance. Les sédiments situés au-dessus constituent alors des
sortes d’écailles qui s’empilent et se redressent progressivement à mesure
que de nouvelles écailles sont ajoutées à la base de l’édifice. La mobilité de
ces écailles les unes par rapport aux autres est facilitée par une intense
circulation de fluides sous pression dans les plans de failles et les surfaces
de chevauchement. En fait ces fluides, de l’eau chargée de méthane et de