Qu'est-ce que la subduction ?
La subduction est l'enfoncement d'une plaque lithosphérique (toujours océanique) sous une autre plaque (océanique ou continentale) au niveau d'une limite convergente. Elle engendre des fosses océaniques, des séismes profonds, du magmatisme calco-alcalin et un métamorphisme HP-BT.
Pourquoi la subduction se produit-elle ?
La lithosphère océanique devient plus dense que l'asthénosphère en vieillissant (refroidissement progressif depuis son émission à la dorsale). Quand cette densité dépasse celle du manteau sous-jacent (vers 30 Ma d'âge), elle plonge naturellement par gravité.
C'est pourquoi la subduction ne concerne jamais la lithosphère continentale, trop peu dense pour plonger.
Les 3 types de subduction
- Océan / Continent : ex. plaque Nazca sous plaque sud-américaine → Andes (exemple le plus fréquent au BAC)
- Océan / Océan : ex. plaque Pacifique sous plaque philippine → arc volcanique des Mariannes
- Continent / Continent : pas de subduction réelle, mais collision (ex. Inde / Asie → Himalaya)
Le schéma type à reproduire au BAC
Le schéma officiel attendu au BAC SVT doit contenir obligatoirement 8 éléments :
- Plaque océanique plongeante (avec sédiments au sommet)
- Plaque chevauchante (océanique ou continentale)
- Fosse océanique (profondeur > 6 000 m, lieu de plus fortes profondeurs)
- Prisme d'accrétion sédimentaire (à la verticale de la fosse)
- Plan de Wadati-Benioff (répartition des séismes en profondeur)
- Fusion partielle des péridotites hydratées du manteau (entre 80 et 120 km de profondeur)
- Volcanisme explosif andésitique en surface de la plaque chevauchante
- Métamorphisme HP-BT (schistes bleus, éclogites) le long du plan de subduction
Les 6 indices diagnostiques d'une zone de subduction
Au BAC, la question typique est : « Justifiez que la région étudiée est une zone de subduction ». Voici les 6 arguments à mobiliser :
| Indice | Observation |
|---|---|
| Topographique | Fosse océanique profonde, arc volcanique ou chaîne de montagnes |
| Sismique | Séismes superficiels + intermédiaires + profonds (jusqu'à 670 km), alignés sur le plan de Benioff |
| Volcanique | Magmatisme calco-alcalin explosif, laves andésitiques à rhyolitiques |
| Thermique | Anomalie thermique négative (plaque froide qui plonge) puis positive (sous l'arc volcanique) |
| Gravimétrique | Anomalie négative au niveau de la fosse |
| Pétrographique | Schistes bleus, éclogites (métamorphisme HP-BT) + granites/granodiorites |
Le magmatisme de subduction expliqué
Mécanisme
- La plaque océanique plongeante contient de l'eau (dans les sédiments et les minéraux hydratés comme les amphiboles).
- Sous l'effet de la température et de la pression croissantes, les minéraux hydratés se déshydratent entre 80 et 120 km de profondeur.
- L'eau libérée migre dans le manteau sus-jacent.
- L'ajout d'eau abaisse le point de fusion des péridotites mantelliques (diagramme P-T).
- Fusion partielle → magma qui remonte et alimente le volcanisme andésitique.
Le métamorphisme de subduction
Les roches entraînées en profondeur par la subduction sont soumises à de fortes pressions mais restent "froides" (la plaque descendante met plusieurs millions d'années à se réchauffer).
- Schistes verts → Schistes bleus (minéral : glaucophane, bleu)
- Schistes bleus → Éclogites (minéraux : grenat rouge + jadéite verte, pas de plagioclase)
La présence de glaucophane ou d'éclogites est un signe diagnostique indiscutable de subduction passée.
Questions types du BAC SVT Maroc
Q — « À partir du document, justifiez que la région X est une zone de subduction »
Structure attendue : mobiliser 3 à 5 indices parmi les 6 ci-dessus, en citant explicitement les données du document (profondeur des séismes, nature des roches, localisation du volcanisme).
Q — « Expliquez l'origine du magmatisme dans la zone de subduction »
Schéma + texte : chute d'eau depuis la plaque plongeante → fusion partielle des péridotites mantelliques → remontée de magma andésitique.
Q — « Interprétez la présence de schistes bleus dans la zone X »
Les schistes bleus sont des roches métamorphiques de type HP-BT, caractéristiques des zones de subduction. Leur présence indique que la région a subi un ancien épisode de subduction, même si celui-ci est aujourd'hui inactif.
Exemples mondiaux cités au BAC
- Andes (plaque Nazca sous plaque Amérique du Sud) — subduction océan/continent
- Japon (plaque Pacifique sous plaque Eurasie) — subduction océan/continent avec arc insulaire
- Alpes (ancienne subduction océanique suivie d'une collision) — exemple d'obduction et métamorphisme
- Antilles (plaque atlantique sous plaque Caraïbe) — subduction océan/océan, arc volcanique
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