Chaine de collision et chaine de subduction : une comparaison (PDS2)

Intro :
Carte du relief
=> Ce sont des chaînes de montagnes => reliefs (donner des ex d'altitude)
Une carte sismique
=> Ce ce sont des zones à fortes sismicité aussi

Définir subduction et collision et aboutir au fait que les deux donnent des zones de reliefs.



Au fur et à mesure
de la leçon on complète un tableau comparatif des deux chaines

I] Géomorphologie comparée des chaines
Image satellitales pour constater le relief
A/ la présence de reliefs
1- des reliefs positifs
-Altitude : exemple Himalaya, plus haute chaine - et aussi Altiplano pour chaine de subduction
On approfondit
-altimétrie /Géoïde=> excès de masse, confirmé par Bouger
=> Relief avec une racine « crustale » d’autant plus importante.
=> Épaississement

2- des reliefs négatifs
On compare subduction et collision
-Fosse (la plus profonde les Mariannes), ou Bassin flexural
-Bassin d’arrière arc (et d’avant arc aussi parfois) ou Pull apart
=> Dans les deux cas zones de subsidence et sédimentation

T : reliefs => liée aux déformations

B/ Des zones déformées
1- des zones en compression
- Photo d’affleurement/cartes :
-faille inverse, chevauchement (décrochement pour collision ?)
-plis, synclinaux anticlinaux
=> Épaississement crustal
-Profil sismique à relié avec carte
-nappe (fenêtre sur carte), complexe/duplex

2- des zones en extension
-observation d’anomalie de bouger
-déformation de la lithosphère qui est étirée=>subsidences
=> Amincissement
Plus parler des pull apart et des bassins arrière arcs

3- des zones sous contraintes
C’est un peu une conclusion où j’explique quelles contraintes sont à l’origine de cette déformation

Cl : zone de déformation importante
T : donc zone géologiquement active

II] Des zones actives
A/ Des zones sismiques
Observation de zones sismiques sur carte: concentrées au niveau de failles
Plan de Bénioff
Mécanisme au foyer
=> + nombreux séismes au niveau subduction car déformations élastiques + importantes
Cassant au niveau de collision donc tensions moins accumulées.
Plus violent séismes sont superficiels pour subduction
Donner les profondeurs limites de séismes

Cl : les séismes permettent de mettre en évidence les structures profondes
T : au niveau des zones sismiquement actives, observation d’un volcanisme important (subduction)

B/ des zones magmatiques
1- Un magmatisme différent
Volcanisme au niveau des zones de subduction très prononcée
Plus de plutonisme dans le cas de collision

2- Une géochimie semblable
Calco-alcalin dans les 2 cas
MAIS Différences au niveau des éléments traces, isotopes
=> Origine différente


3. Une origine différente
Fusion de quoi ? De la croute ?
Vrai pour collision mais pas toujours
Faux pour subduction (sauf cas des adakites)
Études d’un diagramme PT pas possible d’avoir fusion de la croûte subductée dans ces conditions.
Tomographie sismique permet de montrer que la fusion a lieu au niveau de lithosphère sus-jacente. Mais diagramme PT montre que pas possible sauf si présence d’eau d’où vient cette eau ?
(Possible sans eau si décompression adiabatique dans le cas de collision de faire fondre lithosphère
mantellique)

Je pense que c'est ici qu'on peut ajouter le coup des TTG aussi, nan ???

T : on peut étudier zone subduction fossile pour savoir on trouve en effet des croûtes océaniques
dans les zones de collision ces roches sont métamorphisées

C. des zones métamorphisées
(Échantillon pour chaque faciès, cartes)
CARTE DU METAMORPHISME ALPIN
Étude d’ophiolite des Alpes
Avec ça on voit que le métamorphisme « évolue » petit à petit vers le métamorphisme collisionnel (en observant les constituants minéralogiques and co)
Donner les différents faciès avec minéraux index etc.….
On n’oublie pas qu’ici le but est de retrouver les transformations minérales qui aboutissent à la libération d’eau qui entraine la fusion de la lithosphère sus-jacente

T : on a donc une évolution progressive de la lithosphère au fur et à mesure de son enfouissement = transformation ou recyclage

III] Des zones de « recyclages »
A/ des recyclages de la LO
au fur et à mesure on retrace les différentes étapes sur un diagramme PTt

1- disparition de la LO
Subduction
logs au niveau d’une zone de subduction.
Plus on s’avance vers la zone de subduction plus les structures sédimentaires se répètent.
Écaillage => prisme (exemple Barbade)
=> zone de convergence et de réduction de la lithosphère et d’accumulation des sédiments en surfaces (du moins souvent, et en partie)

T : pas toujours disparition de la LO on en retrouve « fossilisées » dans chaine de collision

2- conservation de la LO
ophiolites/ophites non méta obduction
Alpes
Prisme de subduction devient prisme de collision

3- transformation de la LO
Ophiolites méta collision
Alpes/Oman
Subduction continenale avec coesite


B/ évolutions de la LC
1- sa rupture
-rupture de slab => décompression adiab => plutonisme (fusion crustale, car remontée des
isothermes)
Exhumation très rapide ex : granites carbo du Massif armo

T : fusion sans rupture

2- sa fusion
- anatexie mantellique en subduction et en collision => calco-alcalin (granitoïdes sont discordants)
- anatexie crustale en subduction et en collision => adakite pour subduction, PAG pour collision. (Terme du métamorphisme, granitoïdes sont concordants)

C/ des chaines recyclées

Conclusion :
Des zones qui sont des zones de disparition de la lithosphère
Ouverture cycle de Wilson