5.2 • L’accrétion continentale et l’érosion tectonique (zones de subduction)
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
chevauchante sont entraînés jusque dans l’asthénosphère par la subduction, alors l’idée d’une permanence de masses continentales à la surface du
globe devrait être révisée. Il est donc important de dresser un bilan de
l’érosion et de l’accrétion tectonique à la fois dans l’espace (selon les
segments de la marge) et dans le temps (en reconstituant l’histoire géologique de la marge), pour tenter de savoir si les deux phénomènes s’équilibrent, ou bien, comme on le pense généralement, si l’un d’eux (l’accrétion
continentale) l’emporte globalement sur l’autre. Dans ce bilan, il faut tenir
compte aussi des aspérités océaniques de la plaque plongeante: sans doute
jouent-elles un rôle à la fois dans l’érosion tectonique de la plaque chevauchante (ce sont les lames du rabot), et dans le sous-placage tectonique (les
lames se détachant du rabot, contribuant ainsi à épaissir la croûte en
arrière de la zone de subduction).
c) Accrétion magmatique dans la plaque chevauchante — Ce phénomène a déjà été décrit dans le paragraphe 2.1 du chapitre II et souvent
rappelé dans les pages qui précèdent: en introduisant de l’eau dans la zone
de subduction, la plaque océanique plongeante favorise la fusion partielle
des péridotites de la plaque chevauchante, l’eau agissant comme un
fondant qui abaisse, à pression constante, la température de fusion des
roches (fig. 2.1 et 2.5).
L’eau peut être apportée par les sédiments. Mais cette eau libre est
rapidement chassée, et on a vu qu’elle refoulait vers la surface en suivant
les failles et les surfaces de chevauchement du prisme d’accrétion. Dès que
la pression s’accroît tant soit peu dans la zone de subduction, il n’y a plus
d’eau libre, mais seulement de l’eau liée aux minéraux des roches. Le
métamorphisme d’origine hydrothermale qui se produit à l’axe des dorsales,
par exemple, a pour effet de transformer plus ou moins profondément
les basaltes, les gabbros et les péridotites de la couche lithosphérique
superficielle. Les péridotites en particulier avons-nous vu (chap. II, § B)
deviennent des serpentinites, et leur transformation s’accompagne d’une
importante absorption d’eau dans les réseaux des cristaux constituant la
roche. Et comme ces réactions hydrothermales sont réversibles, l’augmentation de la température et de la pression dans les zones de subduction
provoque une libération partielle mais massive d’eau, qui s’échappe et
pénètre dans la «semelle» de la plaque chevauchante. La température de
fusion partielle commençante des péridotites est alors abaissée (fig. 2.1),
et les terrains jusque-là stables aux températures et aux pressions qui
règnent à ces profondeurs (entre 80 et 130 km) entrent en fusion partielle.
Enfin le processus est entretenu, au-delà d’une certaine profondeur
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chevauchante sont entraînés jusque dans l’asthénosphère par la subduction, alors l’idée d’une permanence de masses continentales à la surface du
globe devrait être révisée. Il est donc important de dresser un bilan de
l’érosion et de l’accrétion tectonique à la fois dans l’espace (selon les
segments de la marge) et dans le temps (en reconstituant l’histoire géologique de la marge), pour tenter de savoir si les deux phénomènes s’équilibrent, ou bien, comme on le pense généralement, si l’un d’eux (l’accrétion
continentale) l’emporte globalement sur l’autre. Dans ce bilan, il faut tenir
compte aussi des aspérités océaniques de la plaque plongeante: sans doute
jouent-elles un rôle à la fois dans l’érosion tectonique de la plaque chevauchante (ce sont les lames du rabot), et dans le sous-placage tectonique (les
lames se détachant du rabot, contribuant ainsi à épaissir la croûte en
arrière de la zone de subduction).
c) Accrétion magmatique dans la plaque chevauchante — Ce phénomène a déjà été décrit dans le paragraphe 2.1 du chapitre II et souvent
rappelé dans les pages qui précèdent: en introduisant de l’eau dans la zone
de subduction, la plaque océanique plongeante favorise la fusion partielle
des péridotites de la plaque chevauchante, l’eau agissant comme un
fondant qui abaisse, à pression constante, la température de fusion des
roches (fig. 2.1 et 2.5).
L’eau peut être apportée par les sédiments. Mais cette eau libre est
rapidement chassée, et on a vu qu’elle refoulait vers la surface en suivant
les failles et les surfaces de chevauchement du prisme d’accrétion. Dès que
la pression s’accroît tant soit peu dans la zone de subduction, il n’y a plus
d’eau libre, mais seulement de l’eau liée aux minéraux des roches. Le
métamorphisme d’origine hydrothermale qui se produit à l’axe des dorsales,
par exemple, a pour effet de transformer plus ou moins profondément
les basaltes, les gabbros et les péridotites de la couche lithosphérique
superficielle. Les péridotites en particulier avons-nous vu (chap. II, § B)
deviennent des serpentinites, et leur transformation s’accompagne d’une
importante absorption d’eau dans les réseaux des cristaux constituant la
roche. Et comme ces réactions hydrothermales sont réversibles, l’augmentation de la température et de la pression dans les zones de subduction
provoque une libération partielle mais massive d’eau, qui s’échappe et
pénètre dans la «semelle» de la plaque chevauchante. La température de
fusion partielle commençante des péridotites est alors abaissée (fig. 2.1),
et les terrains jusque-là stables aux températures et aux pressions qui
règnent à ces profondeurs (entre 80 et 130 km) entrent en fusion partielle.
Enfin le processus est entretenu, au-delà d’une certaine profondeur