1. Stade précoce :
Au début de la subduction, le coin du manteau au-dessus de la plaque de subduction est relativement sec. À mesure que la plaque océanique descend, elle transporte la croûte océanique hydratée et les sédiments dans le manteau. La libération d'eau de ces matériaux entraîne une augmentation de l'hydratation du manteau dans la région de l'avant-arc.
2. Étape intermédiaire :
À mesure que la subduction se poursuit, le coin du manteau devient progressivement plus hydraté en raison de l'afflux continu d'eau provenant de la dalle de subduction. Cette hydratation provoque une fonte du manteau, conduisant à la formation de magmas qui peuvent entrer en éruption pour former des volcans à arc. La présence d’eau abaisse également la température de fusion du manteau, contribuant ainsi à augmenter la production de magma.
3. Stade avancé :
Avec une subduction prolongée, le coin du manteau devient largement hydraté, conduisant à la formation de minéraux hydratés tels que la serpentine et l'amphibole. Ce degré élevé d'hydratation peut entraîner un affaiblissement du manteau et un phénomène connu sous le nom de « serpentinisation ». Le manteau serpentinisé est moins dense et peut s'élever avec force, conduisant à la formation de caractéristiques topographiques telles que des monts sous-marins ou des arcs insulaires.
4. Stade stagnant :
Finalement, la zone de subduction peut entrer dans une phase de stagnation où le processus de subduction ralentit ou cesse. Au cours de cette étape, l'hydratation du manteau sous la zone de subduction reste élevée en raison de l'eau accumulée lors des étapes précédentes. Cependant, l’absence de subduction continue réduit l’apport d’eau nouvelle et l’hydratation du manteau diminue progressivement avec le temps.
5. Stade avancé :
Dans les étapes finales d'une zone de subduction, le coin du manteau peut subir une déshydratation à mesure que la dalle de subduction atteint de plus grandes profondeurs et des températures plus élevées. Ce processus de déshydratation est dû à la dégradation des minéraux hydratés et à la libération de l'eau dans le manteau sus-jacent. L'hydratation du manteau diminue et la zone de subduction finit par devenir inactive.
En résumé, l’hydratation du manteau change considérablement au cours de la durée de vie d’une zone de subduction. Il augmente au cours des stades précoces et intermédiaires en raison de l'apport d'eau de la dalle subductante, atteint un pic au cours du stade avancé, puis diminue progressivement au cours des stades stagnants et tardifs à mesure que les processus de déshydratation se produisent. Comprendre ces changements dans l'hydratation du manteau est essentiel pour comprendre les processus complexes qui façonnent les zones de subduction et influencent leurs activités volcaniques et tectoniques.
