La subduction

L'activité volcanique

L’activité volcanique est une autre caractéristique des zones de subduction. Elles sont en effet bordées par une multitude de volcans réputés extrêmement dangereux, formant des chaînes situées entre 100 et 300 km de la fosse. Leur dangerosité provient de la nature des laves qui les alimentent, visqueuses et riches en gaz. Elles donnent lieu à des éruptions explosives ou des nuées ardentes dévastatrices et meurtrières.

Le magma provient de la fusion partielle du manteau qui surmonte la plaque plongeante sous l’effet des fluides relâchés par la déshydratation des roches de la plaque en subduction. Au cours de son ascension et de son stockage dans des chambres magmatiques, le magma ainsi formé évolue, il est éventuellement contaminé par la croûte continentale, et devient en particulier plus riche en silicium, aluminium, calcium. D’où la désignation de magmatisme calco-alcalin typique des zones de subduction.

Les roches volcaniques correspondantes vont des andésites aux rhyolites, alors que les roches typiques des dorsales océaniques et volcans intraplaques sont des basaltes. Enfin la plaque plongeante peut, dans certaines conditions, fondre en surface et donner lieu à un magma particulier (adakitique).

Le métamorphisme

Au cours de la subduction, les roches de la plaque plongeante qui étaient en surface, ou proche de la surface, se trouvent progressivement emportées dans des zones de plus en plus chaudes, et de plus en plus profondes, c’est-à-dire soumises à des pressions croissantes. A noter que le gradient thermique au voisinage de l'interface est très faible comparé à ce qu'il serait en domaine intraplaque. Ceci est la conséquence directe de l'enfoncement d'une plaque dont la partie supérieure est froide.

Ainsi, le métamorphisme des zones de subduction est du type haute pression - basse température (HP/BT) à l'opposé de celui caractéristique du rifting qui est BP/HT. Sous l’effet de cette augmentation de température et de pression, les roches se transforment : typiquement schistes verts, puis schistes bleus, puis éclogites. Des minéraux typiques des domaines de température correspondants apparaissent.

Ce sont ces roches, qui après plusieurs dizaines de millions d’années et d’autres processus tectoniques, remontent vers la surface et érigent les montagnes. En analysant les minéraux qui les constituent les spécialistes arrivent à retracer les chemins (conditions de pression et de température) parcourus au coeur de la subduction.