PARTIE 1 (8 points) Présentez les marqueurs géologiques qui
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PARTIE 1 (8 points) Présentez les marqueurs géologiques qui permettent de montrer que la chaîne alpine résulte d'une collision de deux lithosphères continentales autrefois séparées par un océan. Votre exposé structuré sera illustré par deux schémas, au minimum PARTIE II -Exercice 2 (5 points) Au niveau des zones de subduction, on constate un volcanisme aérien intense manifestant un magmatisme important. On admet actuellement que ce dernier a pour origine une fusion partielle des péridotites du manteau. A partir de la mise en relation des informations extraites des documents et de vos connaissances, recherchez les conditions qui permettent d'expliquer la fusion partielle des péridotites dans les zones de subduction. Document 1: Les caractéristiques des zones de subduction: localisation des magmas, isothermes (500°C, 750°C, 100°C), et emplacement des deux roches, A et B, de la croûte océanique décrites dans le document 3. 1 Document 2 Résultats expérimentaux montrant l'état des péridotites en fonction de la température et de la pression et géotherme de zone de subduction. hPa: hectoPascals Document 3 Les roches A et B sont des métagabbros: des anciens gabbros ayant subi une subduction avant d'être ramenés à la surface. ROCHES A PL: plagioclase Py: pyroxène Gl: glaucophane Composition minéralogique B Ja: jadeite Gr: grenat Minéraux et formules chimiques: PL: plagioclase (Na,Ca)Si2Al2O8 Py: pyroxène Ca (Mg,Fe)3(Al,Fe3+)2Si3O12 Gl: glaucophane Na2(Mg,Fe)3 Al2Si8O22(OH)2 Ja: jadeite Na Al Si2O6 Gr: grenat (Ca,Mg,Fe)3(Al,Fe3+)Si3O12 La présence d'un radical OH dans la composition d'un minéral signifie que le minéral est hydraté PARTIE 2 SECOND EXERCICE (5 points) Dans certaines zones du massif armoricain, on peut récolter une série de roches qui suggèrent que cette région fut, à un certain moment de son histoire, une zone de subduction. En mettant en relation les documents proposés, expliquez en quoi ces roches fournissent des arguments en faveur de cette idée. Sur le document 3b, placez les domaines des schistes verts et des éclogites compatibles avec les conditions rencontrées lors de la subduction. Vous utiliserez des figurés et des hachures différents. 2 Document1: Carte géologique simplifiée de l'île de Groix au sud de Lorient (Bretagne) Remarque: la tectonique a pu rapprocher des roches initialement plus éloignées. Document 2: Document 2a: Photographie d'un schistes bleu de Groix C Audren dans Penn ar bed Document 2b: Photographie d'une éclogite du sud du massif armoricain J Hermouet Schéma d'interprétation: Schéma d'interprétation: : Vous ne tiendrez pas compte dans le reste de la question des minéraux entre parenthèses Document 2c: Les schistes verts sont particulièrement riches en chlorite 3 Document 3: A rendre avec la copie Document 3a: Diagramme de stabilité de quelques minéraux en fonction de la Température et de la Pression D'après document d'accompagnement du programme de TS Document 3b: Succession des conditions de température et de pression dans une zone de subduction D'après la dérive des continents, Pour la Science, Belin. 1974 4 PARTIE II- Exercice2 (5 points) À partir de l'étude des documents 1 et 2, donnez les arguments en faveur de l'hypothèse selon laquelle les deux roches récoltées à l'île de Groix résultent de la subduction ancienne d'une lithosphère océanique, conformément au modèle théorique présenté dans le document de référence. Document 1 : Deux roches métamorphiques échantillonnées à l'île de Groix. A l'île de Groix affleurent des roches métamorphiques variées. Les deux échantillons ont été analysés, leur composition chimique globale est celle d'un basalte océanique. Ils ont été datés entre 350 et 370 millions d'années par une méthode géochronologique "Rubidium-Strontium". Document 2 : Diagramme Pression. Température des domaines de stabilité de quelques associations minérales déterminés expérimentalement pour des roches de composition basaltique. 5 Document de référence PARTIE I (8 points) En certains points du globe, comme la cordillère des Andes, le Japon, la convergence entre une lithosphère océanique et une lithosphère continentale est interprétée comme une zone de subduction océanique. Présentez les caractéristiques principales de ces zones de convergence et montrez en quoi elles sont des arguments en faveur de la subduction. Votre exposé sera structuré et illustré d'un schéma récapitulatif PARTIE 1 (8 points) La convergence lithosphérique et ses effets Les zones de subduction sont le siège d'une activité magmatique importante Après avoir donné les caractéristiques de cette activité, précisez l'origine du magmatisme La réponse prendra la forme d'un schéma fonctionnel correctement légendé accompagné d'un texte structuré. PARTIE II -Exercice 2 Enseignement obligatoire(5 points) La convergence lithosphérique et ses effets La chaîne alpine est actuellement considérée comme résultant de la fermeture d'un domaine océanique à la suite de la convergence de deux plaques lithosphériques. A l'aide des informations apportées par l'étude des documents, complétées par vos connaissances, identifiez des témoins de cet ancien domaine océanique et de son raccourcissement. 6 7 8 PARTIE II -Exercice 2 enseignement obligatoire (5 points) La convergence lithosphérique et ses effets La chaîne des Alpes résulte de la collision entre la plaque Africaine et la plaque Européenne. A partir de l'analyse des documents 1 à 3 et de vos connaissances, présentez les témoins de la collision lithosphérique observée dans les Alpes. 9 10 PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (5 points) La convergence lithosphérique et ses effets Au niveau des zones de subduction, on observe un volcanisme intense. On admet actuellement que le magma qui en est à l'origine prend naissance dans le manteau lithosphérique de la plaque chevauchante, à la verticale de la zone magmatique. A partir de la mise en relation des informations apportées par l'étude des documents et à l'aide de vos connaissances, indiquez les conditions et les mécanismes nécessaires à la genèse d'un magma dans les zones de subduction. Une synthèse est attendue. PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (5 points) La convergence lithosphérique et ses effets Document 1 :Conditions de la fusion des péridotites dans une zone de subduction Document 2 :Modèle de tracé des isothermes (lignes d'égales températures) dans une zone de subduction (en coupe) 11 Document 3: Diagramme pression - température montrant les domaines de stabilité de quelques associations de minéraux caractéristiques des métagabbros. Deux réactions du métamorphisme engendrées par une augmentation de pression: (1) Plagioclase + Chlorite* + Actinote* (2) Plagioclase + Glaucophane Glaucophane + eau Grenat + Jadéite + eau * Chlorite et Actinote sont des minéraux hydratés 12
