Les différentes zones de subduction

Au sein du globe terrestre, la matière chaude, de plus faible densité, remonte au niveau des dorsales, la matière froide et dense s’enfouit dans les zones de subduction.


Ces zones de subduction frangent des frontières de plaques où se manifeste un volcanisme actif. Plus de 60 % des volcans actifs terrestres bordent la plaque du Pacifique, délimitant ce qu’on appelle la « ceinture de feu ».

La plaque océanique, dense et froide, plonge dans le manteau chaud. Cette plaque est gorgée d’eau et de sédiments marins hydratés. Le réchauffement de la plaque entraîne sa déshydratation et facilite la fusion des matériaux.
Les magmas générés, plus légers que l’encaissant, remontent vers la surface. Les liquides magmatiques progressent à travers le « coin de manteau supérieur » puis rencontrent la croûte continentale ou océanique.

Ces magmas évoluent de manière variable. Ils peuvent stopper leur ascension, se différencier chimiquement et cristalliser en profondeur, pour donner naissance à des granites.
Ils peuvent être stockés un moment dans une chambre magmatique, se différencier et/ou être contaminés, puis remonter en surface.
Toutes les variantes sont possibles et donnent des produits magmatiques différents.

La subduction reste un phénomène très complexe.

La fusion partielle, la déshydratation, la contamination… sont autant de mécanismes entrant en jeu dans l’évolution des magmas. La problématique est de savoir dans quelle proportion chacun d’eux intervient.

Les zones de subduction correspondent à l’affrontement de deux plaques et au plongement de l’une d’elles. On différencie plusieurs cas.

  • La rencontre peut se faire entre deux plaques océaniques. C’est le cas à l’ouest du Pacifique, notamment au niveau des arcs insulaires comme le Japon.
  • L’affrontement peut également avoir lieu entre une plaque océanique et une plaque continentale. Il s’agit de la majorité des subductions se manifestant à l’est du Pacifique, dans les cordillères nord-américaines et les cordillères andines. C’est ce qu’on appelle les marges continentales actives.
  • Un dernier cas particulier est envisageable : l’affrontement de deux plaques continentales, il s'agit des zones de collision et/ou d’obduction.
Volcanisme de subduction, schéma

Certaines études comme la tomographie sismique permettent d'identifier des variations dans l'inclinaison des plans de subduction (aussi appelés plans de Benioff).

L’inclinaison varie selon les contraintes environnantes mais aussi selon l’âge de la lithosphère océanique.

  • Epaisse et dense, la lithosphère, vieille de plus de 150 Ma, s’enfonce à l'aplomb  d'une autre lithosphère, c’est la subduction spontanée (cas des Andes). Le plan de subduction est très fortement incliné.
  • En contrepartie, fine et légère, une lithosphère jeune peut résister au phénomène de subduction. Soit on constate une subduction forcée (cas de l’Amérique centrale), soit il y a chevauchement sur une autre lithosphère, c'est l'obduction suivie de la collision.
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