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METAMORPHISME ET TECTONIQUE DES PLAQUES Présenté par: KIMBATSA TSETO Fabien ; N

METAMORPHISME ET TECTONIQUE DES PLAQUES Présenté par: KIMBATSA TSETO Fabien ; NSONDET Mac Dhord; DZONDO Desse; NGOMA NGOLI Franck; BOUNDZANGA Orduvel; MATSOUMBOU Gaëlle. SOMMAIRE I- INTRODUCTION II- REPARTITION ET MANIFESTATION DU METAMORPHISME; DANS LES ZONES DE CONVERGENCE, DANS LES ZONES DE DIVERGENCE; III- RESULTATS APPORTES PAR CHAQUE TYPE DE METAMORPHISME IV- CONCLUSION V- BIBLIOGRAPHIE INTRODUCTION La surface du globe terrestre est découpée en un nombre limité de plaques rigides qui se déplacent les unes par rapport aux autres. Ce déplacement n’est que l’expression en surface de la convection qui se déroule dans le manteau: c’est la tectonique des plaques. En effet, cette tectonique des plaques met en évidence les conditions nécessaires du métamorphisme qui peut être défini comme étant la transformation d’une roche à l’état solide sous l’effet de la variation de la température et/ou de pression, avec recristallisation des minéraux et acquisition de textures et structures particulières. Comment se reparti alors le métamorphisme dans cette situation? comment il se manifeste ? REPARTITION ET MANIFESTATION DU METAMORPHISME La tectonique des plaques se traduit par différents types de déplacements: La convergence; La divergence; Le coulissage. Chacun de ces déplacements est associé à un métamorphisme général ou de contact. Cependant, métamorphisme général est défini par le gradient géothermique qui met en évidence trois types de métamorphisme: Le métamorphisme BP-HT, HP-BT et intermédiaire (température moyenne à haute, pression moyenne). Métamorphisme associé aux zones de convergence La convergence est un mouvement rapprochant deux plaques l'une de l'autre, compensant ainsi l'expansion océanique en d'autres zones du globe. Trois types de frontières de plaques convergentes accommodent le rapprochement : Zone de subduction: plongement de la plaque océanique plus lourde sous la plaque continentale. Zone d’obduction: plongement de la plaque continentale moins dense sous la plaque océanique. Zone de collision: là où deux plaques se confrontent 1. Zone de subduction: Cette zone intéresse le métamorphisme général, notamment métamorphisme hydrothermal. En fonction de la vitesse de subduction, on distingue deux types de subduction: la subduction rapide ou subduction au sens strict du terme et la subduction lente. a) La subduction rapide: La plaque plongeante peut être entraînée jusqu’à 700 km de profondeur. Dans ce voyage vers les profondeurs de la Terre, elle subit des pressions croissantes, bien plus fortes que celles qu’elle supportait dans la lithosphère quand elle était en surface. Toutefois, la température s’élève peu, du moins au début du processus. En effet, , entre 50 et 120 km, la plaque océanique se déshydrate et fournit l’eau nécessaire à la fusion partielle sous continentale qui fait remonter les isothermes. Autrement dit, l’eau est rapidement expulsée des cristaux, et des transformations minéralogiques se produisent en condition plus ou moins anhydre, qui ont pour effet d’accroître la densité des terrains. Cette configuration développe alors un métamorphisme BT-HP dans la zone de subduction. Ce type de métamorphisme caractérise les Alpes ou l’Himalaya, et correspond au facies des schistes bleus et éclogites dont les Protolithe sont les Gabbros et les Basaltes. On le rencontre dans la région de San Francisco. b) Subduction lente: Le mécanisme se produisant ici est similaire à celui de la subduction rapide, la différence est qu’ici, l’enfoncement de la plaque océanique se fait lentement, et par conséquent les pressions sont moindres. En revanche, les températures sont plus élevées, car la lenteur de sa pénétration donne le temps à la plaque plongeante de s’échauffer au contact de la plaque chevauchante. Il se développe alors un métamorphisme intermédiaire, de moyenne pression et de moyenne à haute température. En effet, dans ce contexte, l’eau est assez abondante par suite de la déshydratation des anciens sédiments détritiques, le solidus de la croûte continentale hydratée peut être atteint et la fusion partielle localisée conduit à la formation de migmatites. Ce type de métamorphisme est défini en Ecosse et caractérise la chaine hercynienne et correspond à la succession des faciès des schistes verts, des amphibolites et des granulites dont les Protolithes sont des sédiments détritiques. Autre type de métamorphisme associé à la subduction Ce métamorphisme résulte de l’action du magma lors de sa montée, ainsi que lors de l’écoulement des laves à la surface du globe. En effet, lors de la subduction, quand la plaque s’enfonce dans l’asthénosphère, elle subit à partir de certaines pressions (surtout au-delà de 10-15 Kbar soit 30-50 km), une déshydratation. Des fluides (eau surtout) s’en échappent et hydratent le coin de manteau chevauchant qui serait lui-même entraîné localement en profondeur par la lithosphère plongeante. Cette péridotite peu à peu hydratée sans pour autant se réchauffer énormément, entame sa fusion partielle dès que son hydratation est suffisante et ce, malgré la hausse de la pression. Le magma ainsi formé métamorphise les formations traversées lors de sa montée et forme les auréoles. Une fois sorti à la surface, les laves en coulant sur la surface, métamorphise les formations sur lesquelles elles coulent. Ce type de métamorphisme est dit métamorphisme de contact. Ici, c’est la température qui augmente et la pression en certains endroits reste constante. 2. Zone d’obduction Ce phénomène est la conséquence du blocage de la subduction, dû à un arc volcanique présent sur la croûte océanique normalement subduite. Cet arc volcanique empêche le plongement de la croûte dans le manteau, le continent est alors entraîné dans une zone de subduction intra océanique, mais il ne peut pas plonger dans le manteau au-delà d'une soixantaine de kilomètres car sa densité, plus faible que celle du manteau asthénosphérique, ne le lui permet pas. La croûte continentale s'enfonçant plus lentement et moins profondément dans le manteau que la croûte océanique, la subduction du continent est ralentie et les contraintes augmentent. La pression augmentant, des déformations apparaissent sur les deux croûtes, lesquelles sont accompagnées d'un charriage du matériel océanique sur le continent. La base de la nappe charriée est soumise à des pressions très importantes, elle devient alors le siège d'un métamorphisme haute pression/basse température. Ce type de métamorphisme est rencontré à San Francisco et caractérise le facies des schistes bleus et des éclogites dont les protolithes sont surtout basiques. Ce métamorphisme intéresse le facies des cornéennes. 3. Zone de collision Le début de la collision correspond à la fin d’une subduction, c’est-à-dire que toute la plaque océanique a été engloutie, et les deux plaques continentales sont parvenues au contact l’une de l’autre. Elles sont associées à un métamorphisme se produisant à faible profondeur, mais dans des portions de lithosphère où la température est élevée. En effet, à ces profondeurs, l’eau est présente et les conditions sont réunies pour que se développe le métamorphisme de haute température-basse pression (HT-BP), dit aussi métamorphisme thermique. Ce type de métamorphisme est rencontré au Japon dans les chaînes de Ryocke et caractérise les facies de schistes verts et d’amphibolites dont les protolithes sont des gabbros. Métamorphisme associé aux zones de divergence Certaines zones de divergence tels que les bassins marginaux et les rifts continentaux, réunissent les conditions (flux thermique élevé, présence d’eau, faible profondeur) pour que se produise un métamorphisme de basse pression et haute température dit métamorphisme thermique. Dans cette zone, le métamorphisme n’est possible que si toutes ces conditions sont réunies. RESULTATS APPORTES PAR CHAQUE TYPE DE METAMORPHISME Métamorphisme de contact Ce type de métamorphisme entraine au sein des formations: – Une recristallisation au contact d’ intrusions; – Une absence d'orientation des minéraux de la roche (pas de contraintes orientées). Métamorphisme général ou régional: Ce métamorphisme conduit à: – La recristallisation sous contraintes (zones actives de la tectonique des plaques, orogènes ou chaînes de montagnes); – L’orientation des minéraux (schistosité/ foliation, linéations). Schistosités Foliation Les différents types de métamorphisme lié à la tectonique des plaques CONCLUSION De Wegener jusqu’à la théorie de la tectonique des plaques, le dynamisme des plaques lithosphériques est devenu un fait admis par tous. Cette mobilité est à l’origine non seulement des modifications structures mais aussi sur la nature même des roches, elle se trouve être la base de la genèse des roches métamorphiques. Ainsi la tectonique mettant en place les différentes limites des plaques a conduit au métamorphisme d’où la tectonique s’avere être à l’origine de la quasi-totalité des roches métamorphiques autrement dit l’une des principales causes du métamorphisme. BIBLIOGRAPHIE INTRODUCTION À LA GÉOLOGIE: La dynamique de la Terre, 4e édition (Gilbert Boillot, Philippe Huchon et Yves Lagabrielle); ROCHES METAMORPHIQUES: Traceurs de l'évolution thermique de la lithosphère (dans l'espace et dans le temps) par Christian NICOLLET; GÉOLOGIE TOUT-EN-UN • 1eret 2eannées BCPST, Sous la direction de Pierre Peycru, Jean-Michel Dupin, Jean-François Fogelgesang, Didier Grandperrin, Cécile Van Der Rest, François Cariou, Christiane Perrier et Bernard Augère; Encyclopédie Wikipédia ( Kiwix); Encyclopédie Universalis; Le métamorphisme et les roches métamorphiques (Module : L1 Planète Terre 2015/2016) MERCI POUR VOTRE AIMABLEATTENTION..!! uploads/Geographie/ expose-final 10 .pdf