Subduction et température

[Chmiman]

Bonsoir,


En regardant le diagramme Pression température profondeur montrant le domaine de stabilité des différents minéraux constituant les gabbros ( et qui vont donc subir le métamorphisée au cours du temps) , je me demandais pourquoi les plagioclases et les pyroxènes sont à 800-1000 degré et que plus la plaque plonge, plus la température diminue ? Vous allez me dire la pression empêche la température de croître mais quand même, à basse profondeur on lit sur le graphique des températures dépassant les 1000 degré ! Donc voila peut être que la pression agit vraiment beaucoup, mais même, sur le graphique ( trouvable sur Google image simplement), on a des profondeurs de 300m avec des températures de 900degres !


Merci de vos réponses
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

que plus la plaque plonge, plus la température diminue ? Vous allez me dire la pression empêche la température de croître mais quand même

?!?, tu as du mal lire le graphique. Les endroits ou le geotherme est inversé sont souvent tres localisés. La seule région de la Terre ou cela a lieu a grande échelle est la partie inferieure du coin mantellique subductif.
Le gradient de subduction normal varie entre <10 et 20ºC/km.
La pression n'empeche pas la temperature de croitre.

Un metagabbro entrant dans une zone de subduction est compose d'epidote, de chlorite, d'amphibole, de plagioclase sodique, d'oxydes Fe-Ti et eventuellement d'antigorite (typiquement, un schiste vert, qui devient schiste bleu lorsque P-T augmente).
Lorsque la pression et la temperature augmente, ces mineraux sont instables.
Pour les mineraux suivants, la temperature est generalement le facteur principal: serpentines (650ºC), chlorites (750ºC), epidotes (800ºC)
Pour ceux-ci, temperature et pression peuvent jouer un role: epidotes (800ºC-30kbar); amphibole (1100ºC-25kbar) suivant le gradient de temperature de la zone de subduction.

Les produits de decomposition lorsque ces mineraux deviennent instables sont (en tres simplifies), les pyroxenes et le grenat. Le plagioclase n'a generalement pas l'occasion de se former car la pression est trop elevee pour qu'il soit stable. La roche formee est une eclogite

on a des profondeurs de 300m avec des températures de 900degres !

Peut etre devrais-tu mettre un lien vers les graphiques que tu examines, car cela n'a que peu d'application dans la nature, et donc pas vraiment beaucoup de sens.

T-K

[Chmiman]

Bonsoir et merci de vos réponses.

Cependant j'ai je pense bien lu le graphique, je vous le met en lien :


On y voit bien qu'il y a une zone avec des conditions non réalisées dans la nature. Alors certes la température s'étend pas mal ( entre 700 et 1100 pour les gabbros), mais ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi plus la plaque plonge, plus la température diminue ( c'est ce que traduit le graphique selon moi) On voit bien que le métamorphisme continue plus la pression augmente et plus la température diminue. Alors que quand on est dans le cas de figure d'un métamorphisme de collision, pour former une chaine de montagnes, on est en MP MT ( moyenne pression moyenne température), et pourtant, je ne sais pas si les roches de la croute continentale "enfoncée" et enfouie sous une autre croute continental par collision se retrouve bien plus profond, et pourquoi il y a l'appellation "moyenne température", car les migmatites se forment à une température plus importante qu'un schiste bleu.

Donc voila, mon souci se trouve ici, je dois surement mal lire le graphique, mais le problème ne vient pas tant de là mais surtout de la cohérence générale, car je ne m'imagine pas une plaque subduite plonger moins profond qu'une croute continentale qui en heurte une autre. En effet, la croute océanique est plus dense que la croute continentale donc elle s'enfonce davantage, maintenant moi je ne sais pas si pour avoir une moyenne température il faut aller plus profond ou moins profond justement !

Passez une bonne journée ( même si vous habitez au Yémen, on ne sait jamais) !

[Tawahi-Kiwi]

On y voit bien qu'il y a une zone avec des conditions non réalisées dans la nature.

Oui, ce sont des conditions non realisables sur Terre pour des gradients de <5ºC par km

c'est pourquoi plus la plaque plonge, plus la température diminue ( c'est ce que traduit le graphique selon moi) On voit bien que le métamorphisme continue plus la pression augmente et plus la température diminue.

Ce diagramme P-T donne deux sequences metamorphiques (traduites par des fleches).

La premiere fleche, allant de ~1100ºC - 1kbar a 300ºC - 2kbar est le metamorphisme basse temperature de la croute oceanique. Ce sont les reactions d'uralitisation, saussuritisation, chloritisation etc. En gros, C'est une hydratation du gabbro au fur et a mesure qu'il se refroidit, qui abouti a la transformation d'un gabbro (ou d'un basalte) en un schiste vert. (1) --> (2) --> (3); ce n'est pas lie directement aux zones de subductions et plus apparente a l'alteration hydrothermale.

La seconde fleche est le metamorphisme de subduction classique, allant de ici de 50ºC - 2kbar a 500ºC - 20 kbar. En gros, c'est la deshydration progressive d'un schiste vert du a une pression (et secondairement la temperature) de plus en plus elevee. Celle-ci transforme un schiste vert mafique en un schiste bleu puis en une eclogite.(2) -->(3) --> (4) --> (5).

et pourquoi il y a l'appellation "moyenne température", car les migmatites se forment à une température plus importante qu'un schiste bleu.

Les appelations Basse et Haute pression et temperature ne sont que des references vis-a-vis des gradients geothermiques. Le metamorphisme qui caracterise la subduction est typiquement "basse temperature" mais cela ne l'empeche pas, lorsque la pression est suffisamment elevee (4, 5 GPa) d'atteindre des temperatures de 1000ºC ou plus. Moyenne temperature (et moyenne pression) signifie un gradient geothermique de ~30ºC/km. Cela importe peu que la temperature d'une roche soit 450ºC ou 900ºC.

je ne sais pas si les roches de la croute continentale "enfoncée" et enfouie sous une autre croute continental par collision se retrouve bien plus profond,

Dans du metamorphisme de collision, les roches continentales exhumees sont rarement a plus de 20 kbar. Alors que les roches du metamorphisme de subduction typique atteignent frequemment ces pressions (parfois 30 ou 40 kbar), et dans les rares cas de roches continentales prises dans la subduction, on a du metamorphisme d'ultra haute pression qui monte jusqu'a 70 kbar.

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]