Lernzettel: Formation des arcs volcaniques et métamorphisme

📋 Plan du Cours

1. Subduction et formation de l’arc volcanique
2. Métamorphisme des roches et fusion partielle

📖 1. Subduction et formation de l’arc volcanique

🔑 Notions clés & Définitions

• Fosse : La fosse est une dépression au niveau de la subduction où la lithosphère océanique s’enfonce dans le manteau.
• Subduction de la lithosphère océanique : La subduction est le processus où la lithosphère océanique plonge sous une autre plaque, entraînant des changements de pression et de température.
• Asthénosphère : L’asthénosphère est la partie du manteau située sous la lithosphère, où des conditions peuvent permettre une fusion partielle.
• Zone de fusion partielle : La zone de fusion partielle est l’intervalle du manteau où des roches commencent à fondre partiellement sous l’effet des conditions thermiques et de la présence de volatils.

📝 Points essentiels

• La subduction de la lithosphère océanique alimente une zone de fusion partielle dans le manteau.
• La libération d’eau lors de la subduction favorise la fusion des péridotites hydratées.
• Les péridotites partiellement fondues produisent des magmas qui remontent vers la surface.
• La remontée des magmas conduit à la formation d’un arc volcanique au-dessus de la zone active.

💡 Astuce mémo

Subduction → eau libérée → péridotites hydratées → fusion partielle → magmas → arc volcanique.

📖 2. Métamorphisme des roches et fusion partielle

🔑 Notions clés & Définitions

• Schiste vert : Le schiste vert est un faciès métamorphique associé à des conditions de pression et de température relativement modérées lors de l’enfouissement.
• Schiste bleu : Le schiste bleu est un faciès métamorphique correspondant à des conditions plus élevées que le schiste vert, typiquement lors de la subduction.
• Eclogite : L’éclogite est un faciès métamorphique formé à plus forte pression, caractéristique de l’enfouissement profond en subduction.
• Croûte océanique métamorphisée : La croûte océanique métamorphisée est la croûte océanique transformée par le métamorphisme au cours de la subduction.

📝 Points essentiels

• La croûte océanique métamorphisée évolue en faciès successifs : schiste vert, puis schiste bleu, puis éclogite.
• Les péridotites hydratées sont liées à l’apport d’eau libérée pendant la subduction.
• L’entraînement des péridotites hydratées permet leur transformation vers des péridotites partiellement fondues.
• La fusion partielle se produit dans le manteau et s’accompagne de la remontée de magmas.

💡 Astuce mémo

Faciès en profondeur : schiste vert → schiste bleu → éclogite ; en parallèle, eau → hydratation → fusion partielle.

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre fosse et arc volcanique : la fosse correspond au lieu d’enfoncement, l’arc correspond au volcanisme produit en surface.
2. Croire que la fusion partielle vient uniquement de la température : la libération d’eau joue un rôle clé dans l’hydratation et la fusion.
3. Inverser l’ordre des faciès métamorphiques : le schiste vert précède le schiste bleu, puis l’éclogite dans le schéma fourni.
4. Mélanger croûte océanique métamorphisée et péridotites : la première évolue en faciès, les secondes s’hydratent puis fondent partiellement.

✅ Checklist Examen

1. Expliquer le rôle de la subduction de la lithosphère océanique dans l’alimentation d’une zone de fusion partielle.
2. Décrire la chaîne causale : libération d’eau → péridotites hydratées → péridotites partiellement fondues → magmas.
3. Relier la remontée des magmas à la formation d’un arc volcanique.
4. Donner l’ordre des faciès métamorphiques de la croûte océanique métamorphisée : schiste vert → schiste bleu → éclogite.
5. Expliquer comment l’entraînement des péridotites hydratées conduit à la fusion partielle et au volcanisme associé.