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V • Les conséquences des mouvements horizontaux de la lithosphère
Sans doute la gravité continue-t-elle à jouer un rôle, mais autrement.
Les sédiments des prismes d’accrétion tectonique et les terrains crustaux
engagés dans une zone de subduction sont en général moins denses que
leur encaissant, constitué de péridotites du manteau. Pour cette raison, leur
pénétration dans le manteau est freinée par la poussée d’Archimède. Des
expériences de modélisation analogique en laboratoire suggèrent que, dans
ces conditions, ils peuvent se détacher de leur «semelle» mantellique et
remonter vers la surface à la manière d’un ludion (fig. 5.16).
Ce séduisant modèle toutefois n’explique pas tout. Certaines roches
crustales voient leur densité croître à mesure qu’elles s’enfoncent dans la
zone de subduction et qu’elles subissent les effets du métamorphisme,
jusqu’à dépasser celle du manteau. La poussée d’Archimède devient alors
négative, et ne peut plus favoriser la montée de terrains métamorphiques
0 100
300
500
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5
10
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20
10
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km
E D A R G O R T É R E M S I H P R O M A T É M
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370 Ma
385 ± 5 Ma
HP
P kb
420-400 Ma
T°C
Figure 5.15 «Chemin» pression-température (P-T) suivi au Paléozoïque
par les terrains de la chaîne hercynienne d’Europe, d’après les conditions de
formation des minéraux du métamorphisme et d’après l’âge de ces minéraux.
D’après M. Faure, C. Leloix et J.-Y. Roig, 1997. L’évolution polycyclique de la chaîne
hercynienne. Bull. Soc. Géol. Fr., 168, n° 6, p. 695-705.