ROCHES ET MINERAUX EN LAMES MINCES

1. ROCHES ET MINERAUX EN LAMES MINCES CARACTERISTIQUES DES ZONES DE SUBDUCTION LaboSVT.com

2. SOMMAIRE • Roches magmatiques • Volcaniques • plutoniques • Roches métamorphiques • Témoins de la phase d’expansion océanique • Témoins de la phase de subduction océanique

3. Les caractéristiques des roches magmatiques produites: • Les zones de subduction sont le siège d’une importante activité magmatique caractéristique, on y observe: • un volcanisme explosif à l’origine de la production d’andésites et de rhyolites; • La mise en place de roches plutoniques de type granitoïdes telles que les granodiorites. • Les roches produites présentent la particularité d’être riches en silices et hydratées.

4. Chaîne de montagnes Volcans Prisme d’accrétion Fosse Basalte/ Gabbro 10km Péridotite rigide Rhyolite Andésite 30km Péridotite ductile Granitoïdes 60km Isotherme 1200°C Séismes : plan de Bénioff Coupe présentant les associations de roches magmatiques dans une zone de subduction Roches volcaniques Roches plutoniques

5. Roches magmatiques volcaniques: Andésite Hb Hb Hb Px Px Pl Pl • L’andésite est une roche volcanique porphyrique(=qui contient des phénocristaux) constituée d’une pâte microlithique grise plus ou moins claire dans laquelle des phénocristaux sont très abondants. • On observe surtout deux minéraux: • Des plagioclases (blanc en LPNA et blanc à gris en LPA avec des macles multiples (« code barre »); • Des pyroxènes (brun-clair en LPNA, jaune-orangé en LPA) • Parmi les minéraux accessoires, de l’amphibole (hornblende, cristaux bruns)

6. RHYOLITE Rhyolite Qz Qz Feldsp Fedsp Roches magmatiques volcaniques: pâte •  La rhyolite, équivalent volcanique du granite, se caractérise par la présence : • de phénocristaux dequartz (section hexagonale). • Les gros cristaux à l'aspect "sale" sont des feldspaths. • Les minéraux ferro-magnésiens sont rares. • Le fond microcristallin - la pâte- est constitué des mêmes minéraux auxquels s'ajoutent des oxydes métalliques (les "opaques").

7. Granodiorite Biot Biot Hornb Hornb Q Q Roches magmatiques plutoniques: Pl Pl • Roche entièrement cristallisée (texture grenue), la granodiorite possède: • des minéraux limpides (en LPNA) surtout des quartz et des feldspaths plagioclases (minéral ici très altéré); • des minéraux colorés (en LPNA) qui sont la biotite et l’hornblende (amphibole)

9. Gabbro sain Ol Ol Px Px Pl Pl Pl Px Px Px Px Pl • Un gabbro est une roche magmatique plutonique ayant subi ,contrairement au basalte, un refroidissement lent donc une cristallisation complète (on note la présence de phénocristaux: texture grenue). • Un gabbro est composé: • de plagioclase, (macle complexe en LPA) • de pyroxène, (teinte bleuté en LPA, jaune orangé ) • accessoirement d'olivine (visible dans l’angle supérieur gauche, presque noir en LPA)

10. Métagabbro hydraté Roches métamorphiques: • Ce métagabbro s'est déformé en s'éloignant de la Ride Océanique, lors du refroidissement de la Croûte Océanique . • Les pyroxènes (Cpx) bruns, sont plus ou moins aplatis en amande dans ce plan. Ils ne sont plus en équilibre avec le plagioclase (Pl) dont ils sont séparés par un minéral noir, la hornblende (Hb), bien visible au microscope . • La hornblende est une amphibole brune au microscope ; elle entoure complètement le pyroxène(auréole de métamorphisme) et l'isole du plagioclase. (microphotographies en LN)

11. Métagabbro à Chlorite et Actinote Px • Les pyroxènes et les plagioclases sont déstabilisés. Les plages verdâtres correspondent à de la chlorite (chl) et de l'actinote(act). • Chlorite et actinote sont des minéraux qui apparaissent dans le faciès des schistes verts (métamorphisme hydrothermal plus prononcé) Chl + Act Hb Px Hb Px Roches métamorphiques: Hb

12. Evolution de G1 à G3: Phase d’expansion océanique

13. Témoins de la phase de subduction

14. Métagabbro à Glaucophane Roches métamorphiques: Le Pyroxène (Cpx : brun) est préservé au cœur d'une couronne de Glaucophane (Glc : bleu marine), amphibole bleue, le séparant du Plagioclase (transformé en Lawsonite, Laws).Ces trois minéraux sont typiques du faciès Schistes Bleus . Par contre, l'Actinote (Act), une amphibole verte qui traverse le Pyroxène et s'arrête à la couronne de Glaucophane, témoigne des conditions du faciès Schistes Verts. La position géométrique de cette Actinote suggère qu'elle s'est formée à partir du Pyroxène , mais avant le Glaucophane.

15. Eclogite Gt Jadéite Roches métamorphiques: Gt Gt • Les deux minéraux essentiels d’une éclogite sont : • Les Grenats apparaissent ici sous forme de porphyres, fortement craquelés et de forme généralement arrondie.(LPNA) Ils sont toujours éteints en LPA; • entre les Grenats, on distingue des zones incolores occupées par des Muscovites, et des minéraux à plus fort relief, parfois colorés en beige, des Jadéites (Pyroxènes).

16. Evolution de G4 vers G5: Subduction de la croûte océanique

17. Les transformations minéralogiques au cours d’une subduction Andésite & Rhyolite Métagabbro à Chl. et Act. Granodiorite Métagabbro à Glaucophane H20 Fusion partielle De la péridotite Eclogite Schéma-bilan extrait du logiciel « Subduction » de P.Perez

18. Crédits photos: • Nicollet • Lithothèque d’Aix-Marseille • Logiciel « Subduction « P.Perez • Remerciements: • Labo SVT.com • Réalisation: • JFB – Lycée St Louis LaboSVT.com