L'obtention du magma dans une zone de subduction.

[invite4f6ca492]

Bonjour, j'ai un travail à faire en svt pour la rentrée et il y a trois questions qui me posent problème. Celles-ci n'étant pas des questions difficiles, mais il s'avère que j'ai du mal en géologie.

Les questions :
1. Expliquez d'après vos connaissances l'aspect tout à fait particulier du géotherme à l'aplomb de l'arc volcanique d'une zone de subduction.

2. Expliquez comment la péridotite peut être à l'origine d'un magma sous l'arc magmatique. Cette fusion est-elle totale ? En quoi les modalités de cette fusion est-elle en accord avec la composition minéralogique des roches auxquelles le magma obtenu donne naissance ?

3. Sachant que c'est la péridotite de la plaque chevauchante qui fond, formulez un problème puis une hypothèse explicative au sujet de l'obtention du magma ?

Merci d'avance.
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[invite4f6ca492]

Personne pour m'aider ?

[Tawahi-Kiwi]

Salut Arnaud et bienvenue sur Futura Sciences,

1. Expliquez d'après vos connaissances l'aspect tout à fait particulier du géotherme à l'aplomb de l'arc volcanique d'une zone de subduction.

Premiere partie, qu'elle est cet aspect particulier du geotherme et en quoi differe-t-il d'une zone oceanique normale.


Credit:Univ.Leeds

Seconde partie...qu'est ce qui cause cet aspect particulier. Le mot cle est dans la question

2. Expliquez comment la péridotite peut être à l'origine d'un magma sous l'arc magmatique. Cette fusion est-elle totale ? En quoi les modalités de cette fusion est-elle en accord avec la composition minéralogique des roches auxquelles le magma obtenu donne naissance ?

La fusion totale d'une peridotite necessite des temperature de 1500-1600*C voire davantage a des pressions faibles et elle commence a fondre, dans les zones de subduction, aux alentours de 1000*C. A pression elevee, elle fond a des temperatures encore plus elevees. Regarde le schema ci-dessus et tu as la reponse a la premiere partie.

Si la fusion est totale...quelle sera la composition du magma et donc de la roche finale.
Si la fusion est partielle, c'est a dire si la contribution des differents mineraux ne respecte pas les propportions modales. Les mineraux qui produisent la majorite du magma seront les mineraux hydrates et les pyroxenes. Ils sont generalement plus riches en silice que la peridotite => consequences sur le magma obtenu ?

3. Sachant que c'est la péridotite de la plaque chevauchante qui fond, formulez un problème puis une hypothèse explicative au sujet de l'obtention du magma ?

Cette peridotite se trouve dans une zone de subduction. La question se reformule donc en "quel est la particularite qu'a une zone de subduction pour provoquer la fusion d'une peridotite.

T-K

[invite4f6ca492]

Merci pour l'aide. Je bloque cependant toujours sur la première question, je pense que ce qui cause cet aspect particulier est la subduction mais en ce qui concerne ce qu'est l'aspect particulier, je ne vois pas ...
Pour la deuxième question, il me semble que la péridotite peut être à l'origine d'un magma sous l'arc magmatique grâce à son hydratation qui abaisse son point de fusion ce qui a pour conséquence qu'elle peut fondre à des températures plus basses que lorsqu'elle n'est pas hydratée. Cette fusion n'est pas totale mais partielle puisque le magma obtenu n'est pas composé d'andésite et donc la roche finale n'est pas une roche volcanique. Au contraire, comme les granitoïdes sont riches en minéraux très hydratés on peut donc déduire que la fusion partielle du manteau à l'origine des magmas qualifiés de granitiques soit dues à l'hydratation de la plaque chevauchante.
Pour la dernière question, l'hypothèse serait probablement qu'il y a des réactions qui fournissent l'eau nécessaire. Je ne suis pas sure de bien comprendre cette question...

Arnaud. Merci d'avance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tawahi-Kiwi]

Merci pour l'aide. Je bloque cependant toujours sur la première question, je pense que ce qui cause cet aspect particulier est la subduction mais en ce qui concerne ce qu'est l'aspect particulier, je ne vois pas ...

c'est en effet la subduction qui cree l'aspect particulier du gradient geothermique. Cette particularite, il suffit dans le schema de se mettre a l'aplomb de "High Heat flow" et descendre. Une gradient geothermique normal augmente de maniere plus ou moins constante avec la profondeur (a l'aplomb de "ocean" ou "continent") alors que au niveau de la zone de subduction, la temperature va augmenter puis diminuer au voisinage de la plaque plongeante puis reaugmenter ensuite.

C'est cette plaque oceanique plongeante qui cree ce geotherme particulier. Il serait utile d'expliquer pourquoi .

Pour la deuxième question, il me semble que la péridotite peut être à l'origine d'un magma sous l'arc magmatique grâce à son hydratation qui abaisse son point de fusion ce qui a pour conséquence qu'elle peut fondre à des températures plus basses que lorsqu'elle n'est pas hydratée.

Correct.

Cette fusion n'est pas totale mais partielle puisque le magma obtenu n'est pas composé d'andésite et donc la roche finale n'est pas une roche volcanique. Au contraire, comme les granitoïdes sont riches en minéraux très hydratés on peut donc déduire que la fusion partielle du manteau à l'origine des magmas qualifiés de granitiques soit dues à l'hydratation de la plaque chevauchante.

Hmm, il me semble que tu fais une confusion a ce niveau ci.

Roches volcaniques et roches plutoniques n'ont que peu d'interet ici.

Si la fusion d'une peridotite etait totale, la roche finale serait une peridotite. Le terme volcanique serait une picrite, mais ce ne sont pas des roches volcaniques courantes.

La roche volcanique/plutonique typique d'une arc, c'est l'andesite/diorite. Comme tu l'as fait remarque, ce sont en effet des roches magmatiques hydratees et andesite-diorite peuvent contenir des mineraux comme l'amphibole.

Les granitoides (et rhyolites-dacites) ne sont issues que de la differentiation de ces andesites. Pas de la fusion initiale (sauf exceptions).

Pour la dernière question, l'hypothèse serait probablement qu'il y a des réactions qui fournissent l'eau nécessaire. Je ne suis pas sure de bien comprendre cette question...

Oui, cette derniere question, je ne suis pas sur de bien la comprendre egalement. Cependant, je suppose qu'il faut expliquer le cycle general d'une zone de subduction et donc, la cause de la fusion du manteau present dans le coin mantellique.
Donc, comme tu viens de le dire, c'est en effet l'eau qui est le facteur essentiel dans ces reactions. La serpentine presente dans la plaque subductee n'est pas stable au dela de certaine conditions Pression-Temperature. L'eau est relachee dans le manteau sus-jacent et provoque la fusion lorsque les conditions sont adequates.

T-K
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