15-TS-1B1-TP N°2-dynamique horizontale

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Thème : Le domaine continental et sa dynamique.
TP N°2 : DYNAMIQUE HORIZONT ALE DE LA CROUTE CONTINENTALE,
FORMATION DES CHAINES DE MONTAGNES- INDICES LITHOGRAPHIQUES ET PETROGRAPHIQUES DES
FORCES MISES EN JEUX
Mise en situation et recherche à mener.
La libération de l’énergie emmagasinée par la Terre par convection est l’un des moteurs de la tectonique des plaques
(pré requis 1ère). Lorsque la lithosphère océanique formée au niveau des dorsales à totalement disparue dans les
zones de subduction, deux continents de même densité entrent en collision. Ce fut le cas il y a 400 Ma, la fermeture
de l'océan Iapetus est suivie de la collision des continents Laurentia (Amérique du Nord) et Baltica (Europe du Nord)
et donne naissance à la Chaîne Calédonienne (Classeur Excel TP N°1).
Plus récemment il y a 70 Ma entre le continent indien et la partie continentale de la plaque eurasiatique. Les
déformations engendrées par cette collision sont titanesques : 'Himalaya, « demeure des neiges », est un ensemble
de chaînes de montagnes s'étirant sur plus de 2 400 km de long et large de 250 à 400 km, qui sépare le souscontinent indien du plateau tibétain dans le sud de l'Asie. Il abrite les plus hautes montagnes du monde, soit les 14
sommets qui culminent à plus de 8 000 mètres d'altitude, dont le mont Everest, le plus haut de tous.
Au même moment mais plus proche de nous, la fermeture partielle de l’océan Téthys entraine la collision de la partie
continentale de l’Afrique avec celle de l’Eurasie.
Les reliefs, les déformations des strates, les roches, les minéraux observés et échantillonnés dans les chaines de
montagnes témoignent des forces de compression énormes engendrées par la collision de deux parties continentales
de même densité.
Documents : Face nord de l’Everest, Plis couché dans la vallée de Sarchu, Himalaya, Ladakh (Inde),
localisation des principales chaines de collision.
Utilisez le dossier documentaire ainsi que le matériel mise à votre disposition pour montrer que les massifs
montagneux sont la conséquence de forces de compression liées à la convergence de deux plaques.
a- Montrez que les déformations observées en surfaces dans les Alpes ont pour conséquence
l’épaississement et le raccourcissement de la croute continentale.
b- Montrez que la structure et la composition minéralogique des Gneiss retrouvés dans les massifs
anciens témoignent des compressions exercées sur les granites lors de leur enfouissement sous les
chaines de montagnes.
12a.
b.
3a.
b.
4-
Concevez deux stratégies opérationnelles séparées pour le a et le b.
Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
Exploitez les photos 1, 2 et 3 à l’aide de logiciel (mesurim, word, ….) afin d’identifier les déformations et/ou
réalisez un modèle vous permettant de justifier votre hypothèse.
Faites la comparaison à l’œil nu et au microscope polarisant d’échantillons de granite et de gneiss.
Présenter les résultats pour les communiquer.
Photographies travaillées et commentées et schémas du modèle (réalisé ou visionné).
Choisissez le mode de représentation (attention un texte seul n’est pas un mode de représentation en SVT).
Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
Vous disposez de 30 minutes pour le 1 et de 60 minutes pour le b.
Matériel à votre disposition :
- Modèle analogique du laboratoire, photographies 1, 2 et 3 des déformations observées dans les
Alpes.
- Echantillon de granites et de gneiss, lames, microscopes polarisant
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Thème : Le domaine continental et sa dynamique.
Documents ressources
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-0049, http:/ /www.geologie.ens.fr/~vigny/failles-anime.html,
http://www.dailymotion.com/video/xthy7z_tectodidac_tech
Schéma des différentes déformations associées à un mouvement de compression.
Pour préparer lr TP :
1 Revoir cours de première S sur les déformations associées au rifting
2 Lire cours 1B1 dynalique horizontale sur le portail (ou livre)
3 Préparer le compte-rendu numérique: introductions présentant le problème à résoudre, les hypopthèses à
confirmer, les strategies opérationnelles;
4 Vos questions.
Attention TP très long, seuls les élèves ayant bien préparés arriveront au bout.
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Thème : Le domaine continental et sa dynamique.
Photographies et schémas d’interprétation des structures minéralogiques observées dans les gneiss, roche
métamorphique à l’affleurement dans les massifs anciens.
Granite
Gneiss
Sur les deux photos :
En blanc: plagioclase, en noir : biotite (mica), en gris :
quartz.
Les œillets du gneiss, blanc laiteux sont composés
de sillimanite.
Le plan d’alignement des minéraux ; le plan de
foliation est perpendiculaire aux forces de
compression.
Diagramme P, T indiquant les domaines de
stabilité de certains minéraux observés dans
les roches métamorphiques.
L’anatexie est la fusion partielle de la roche. Selon les
conditions d’enfouissement les conditions de pression
et de température deviennent suffisantes pour que la
roche fonde partiellement. On observe alors de gros
cristaux issus du refroidissement du magma formé par
l’anatexie.
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