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Un exemple concret
Le long de la côte pacifique de l'Amérique du Sud, la plaque Nazca plonge sous la plaque sud-américaine. On y observe une fosse profonde, des séismes de plus en plus profonds vers l'est et la cordillère des Andes, avec ses volcans explosifs.
Le piège à éviter
La plaque ne plonge pas parce qu'elle est poussée par l'autre : elle s'enfonce surtout sous l'effet de son propre poids, car elle est plus dense que l'asthénosphère. On parle de traction par le panneau plongeant.
Pour aller plus loin
Les indices de la subduction sont d'abord géophysiques. Les foyers des séismes dessinent un plan incliné qui plonge sous la plaque chevauchante, le plan de Wadati-Benioff. La tomographie sismique montre une anomalie froide, où les ondes vont plus vite, qui s'enfonce dans le manteau. Le flux géothermique est faible au niveau de la fosse et plus élevé au niveau de l'arc volcanique.
Le magmatisme s'explique par l'eau. En s'enfonçant, la croûte océanique subit un métamorphisme de haute pression et basse température : ses minéraux hydratés, formés près de la dorsale, se transforment et libèrent de l'eau. Cette eau gagne la péridotite du manteau situé au-dessus et abaisse sa température de fusion. Une fusion partielle produit alors un magma riche en eau et en gaz, d'où un volcanisme explosif. Une partie du magma refroidit en profondeur et donne des roches plutoniques comme la granodiorite.
Les roches métamorphiques témoignent de ce trajet. Un métagabbro passe successivement par des associations de minéraux typiques des faciès schiste vert, schiste bleu puis éclogite, à mesure que la pression augmente. La subduction est étudiée en Première dans la dynamique de la lithosphère : elle compense la création de lithosphère aux dorsales, et la surface de la Terre reste ainsi constante. Le magmatisme des zones de subduction participe à la croissance de la croûte continentale.
Ne pas confondre
- Obduction : L'obduction est le chevauchement d'une lithosphère océanique sur une lithosphère continentale, phénomène rare qui conserve des ophiolites en surface.
- Collision : La collision fait se rencontrer deux lithosphères continentales après la disparition de l'océan ; elle épaissit la croûte et forme des chaînes comme l'Himalaya.
Dans ta copie
Au niveau d'une zone de subduction, la lithosphère océanique plonge dans le manteau sous une autre plaque. Elle s'enfonce car, en vieillissant, elle s'est refroidie et épaissie et elle est devenue plus dense que l'asthénosphère. Cette subduction se traduit par une fosse océanique et par des séismes dont les foyers s'alignent sur un plan incliné. En profondeur, les minéraux hydratés de la plaque plongeante libèrent de l'eau qui abaisse la température de fusion de la péridotite sus-jacente. La fusion partielle donne un magma riche en gaz, à l'origine d'un volcanisme explosif, comme dans les Andes.
À retenir
- La lithosphère océanique plonge car elle est plus dense que l'asthénosphère.
- Les foyers sismiques dessinent un plan incliné sous la plaque chevauchante.
- L'eau libérée par la plaque plongeante provoque la fusion partielle du manteau.
- Le volcanisme de subduction est explosif car le magma est riche en gaz.
Teste-toi
SVT · question corrigée
Pourquoi la lithosphère océanique âgée peut-elle entrer en subduction ?
Voir la réponse
Réponse B. En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère refroidit et s'épaissit : sa densité finit par dépasser celle de l'asthénosphère.
SVT · question corrigée
Quel phénomène provoque la fusion partielle du manteau en zone de subduction ?
Voir la réponse
Réponse D. L'eau libérée par la déshydratation des minéraux de la plaque plongeante abaisse la température de fusion de la péridotite.
Questions fréquentes
Pourquoi les séismes sont-ils de plus en plus profonds en s'éloignant de la fosse ?
Parce qu'ils se produisent dans la plaque plongeante, qui reste rigide et cassante. Plus on s'éloigne de la fosse, plus cette plaque est enfoncée, donc plus les foyers sont profonds.
Une lithosphère continentale peut-elle entrer en subduction ?
Très peu, car elle est trop peu dense. Elle peut être entraînée sur une certaine profondeur, mais elle finit par résister à l'enfoncement, ce qui conduit à une collision.
Notions liées
Pour réviser tout le chapitre, va sur la page SVT, ou retrouve toutes les définitions dans le lexique du bac. Dans l'application, les quiz reprennent ces notions sur le programme de ta série.