Partie 1 : Les indices tectoniques

TP 4 : L’épaississement de la croûte continentale dans les zones de reliefs élevés.
L'épaisseur de la croûte continentale dans les zones de montagne est significativement plus élevée. On peut y
observer des indices permettant de comprendre cet épaississement, à l’échelle des affleurements, des roches, des
minéraux.
Partie 1 : Les indices tectoniques
A. Observation : On observe dans les Alpes des déformations qui témoignent du contexte tectonique.
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1. Colorier les photos de façon significative afin de mettre en évidence les déformations observées.
2. Quels types de forces ont- elles été mises en jeu ? (indiquer par des flèches l’orientation de ces forces.)
3. Quel est le contexte tectonique qui induit de telles forces ?
B. Modélisation : afin de vérifier votre hypothèse on réalise une modélisation
1. Comprendre le modèle : légendez le schéma 1 (début de l’expérience) en explicitant la signification des
différents éléments.
2. Observez attentivement l’évolution du modèle et représenter les résultats obtenus.
3. Mettez ces résultats en relation avec les déformations observées sur le terrain dans la partie 1-A :
schématiser chaque type de déformation dans le tableau.
début
résultats
Schéma 1 - Photo 1
Schéma 2 - Photo 2
Schéma 3 - Photo 3
Schéma 4 - Photo 4
Partie 2 : Indices pétrographiques (roches et minéraux)
A. Observation de roches prélevées dans les Maures. (localisation des gisements : voir carte massif
des Maures)
 Roches 1 : gisement du Rayol canadel. http://lithotheque.ac-aixmarseille.fr/Affleurements_PACA/83_maures/83_maures_rayol_canadel_index.htm
- Les gneiss ont été étudiés au TP1
- Etudiez la roche proposée, c’est un micaschiste.
Nom :
A l’œil nu
Couleur, aspect, texture
Schéma
LPNA
Schéma
Minéraux connus
Nouveaux minéraux
LPA
Schéma
 Roches 2 : Gisement du plan de la tour. http://lithotheque.ac-aixmarseille.fr/Affleurements_PACA/83_maures/83_maures_reverdi_roches.htm
- Les granites ont été étudiés au TP1
- Etudiez la roche fournie : c’est une migmatite.
Nom :
A l’œil nu
Couleur, aspect, texture
Schéma
LPNA
Schéma
LPA
Schéma
Minéraux connus
Nouveaux minéraux
B. Comprendre l’origine de la mise en place de ces roches.
On observe à l'affleurement dans les chaînes de montagnes, des roches ayant subi des transformations à l'état
solide. Ce sont des roches métamorphiques. On peut observer :
- Des minéraux étirés/déformés/disposés en feuillets (vu au TP1 gneiss)
- Des minéraux témoignant de changements de température et de pression
Dans certains cas, la roche peut partiellement fondre. On parle alors d'anatexie. Il y a alors formation de magma qui
peut cristalliser lentement et donner de nouvelles roches (migmatite).
En soumettant expérimentalement des roches à des températures et des pressions qui règnent en profondeur, les
scientifiques ont défini différents domaines.
AIDE : http://objectifterre.unil.ch/index.php?id=home choisir
« objectif roches », « les minéraux »
1. Quel est l’état d’une roche située à
10 Km de profondeur soumise à une
T° 600°C ? (placez ce point 1 sur le
graphique).
2. Qu’arrivera-t-il, à une roche
sédimentaire située à 5 Km de
profondeur (100°C) (point 2), portée
à 600°C à cause du contact avec une
remontée de magma chaud (point 3)
3. Tracez le parcours (point 4 et 5) d’une
roche granitique de surface enfouie
de plus en plus
profondément…Quelle information
vous manque-t-il ?
A l'intérieur du globe, la température
augmente avec la profondeur. Dans la partie
superficielle de la croûte continentale, la T
°augmente de 3°C tous les 100 m. Mais cette
variation est modulée par le contexte
tectonique.
Cette augmentation de la température avec
la profondeur peut être représentée par une
courbe exprimée en °C en fonction de la
profondeur (= pression), que l'on appelle le
géotherme.
4. En superposant les 2 graphiques on peut répondre à la question précédente (3), par exemple dans une
région de croûte « stable » (géotherme moyen). Tracer le solidus sur le graphique.
Mais nous n’avons pas accès aux zones profondes, mais nous pouvons reconstituer l’histoire d’une roche en étudiant
ses minéraux. En effet, les minéraux présents dans les roches se forment dans certaines conditions de pression et
de température. Lors de changements des conditions P/T, ils peuvent se transformer en d'autres minéraux en
restant à l'état solide et en gardant leur composition chimique globale, c'est donc bien du métamorphisme.
Un minéral qui garde sa même composition chimique peut apparaître sous différentes formes selon les types de
contraintes. Il restera dans un état donné pour un certain domaine de température et de pression qu'on appelle le
domaine de stabilité.
5. Coloriez les domaines de
stabilité des 3 minéraux
présentés.
6. Grâce aux minéraux
déterminés (et à la carte
des Maures) positionnez
la roche 1.
7. Après avoir tracé le
solidus, expliquez la mise
en place de la roche 2.
Diagramme PT de différents silicates d'alumines de même formule chimique
soumis à des contraintes variées.
AIDE : http://objectifterre.unil.ch/index.php?id=3042
et page suivante (attention, le
diagramme P/T est inversé)