Partie A. La tectonique des plaques : histoire d`un modèle

Partie A. La tectonique des plaques : histoire d’un modèle
TP 9 : le renouvellement de la lithosphère océanique au niveau de la dorsale
Basalte et gabbro sont deux roches de la croûte océanique qui forment, avec la péridotite du manteau, la lithosphère océanique.
Cette lithosphère océanique prend naissance au niveau de la dorsale.
L’objectif est d’expliquer comment se forme la lithosphère océanique.
Matériel
-Lames minces de
basalte, péridotite et
de gabbro
-Microscope
polarisant
-Fiche de
reconnaissance des
minéraux p. 344
Consignes
Poste 1 : les roches de la lithosphère océanique
- Observer à l´oeil nu et au microscope polarisant les roches qui composent la lithosphère
océanique
1) identifier les minéraux principaux qui composent ces roches : olivine, feldspaths et pyroxène.
2) identifier la texture de chaque roche.
 Appeler le professeur pour vérifier
-Formuler une hypothèse concernant les conditions de température de formation de ces roches afin
d´expliquer leur texture différente.
 Appeler le professeur pour vérifier votre hypothèse
Poste 2 : une modélisation qui permet de comprendre
- Réaliser le protocole ci-dessous, réaliser un croquis des lames minces obtenus et conclure en
précisant les conditions de formation du magma à l’origine de ces trois roches.
Documents annexes
au verso
Poste 3 : les conditions de formations du magma
Expliquer dans quelles conditions de pression et de température et à partir de quelle roche on peut
obtenir du magma, à l´origine de la lithosphère océanique, au niveau de la dorsale.
Protocole expérimental :
1.
Déposer un peu de poudre de vanilline au
centre de la lame et recouvrir d´une lamelle.
2.
Porter la lame au-dessus d´une bougie.
Retirer sans attendre lorsque la fusion de la
vanilline est réalisée.
3.
Observer au microscope polarisant : le
résultat apparaît après quelques secondes :
soyez patient et vigilant.
4.
Répéter l´opération avec une autre lame
mais, lorsque la fusion est réalisée, déposer
la lame sur un glaçon dans la cuvette.
Attendre 2 à 3 minutes et observer au
microscope polarisant.
Documents annexes :
Document 1 :
Le solidus est la courbe théorique, expérimentale, qui sépare le
domaine pression-température où la péridotite est entièrement
solide du domaine où elle est partiellement fondue (solide +
liquide).
Le liquidus est la courbe théorique, expérimentale, qui sépare le
domaine pression-température où la péridotite est entièrement
fondue (liquide).
Document 2 : Composition chimique de divers matériaux (en%)
A la fin des années 1950 un dispositif appelé « presse à enclume de diamant » est mis au point permettant d´obtenir des
conditions de pression et de température suffisantes pour provoquer la fusion partielle des roches. Il est ainsi possible
expérimentalement de porter à des températures croissantes une péridotite finement broyée de telle sorte qu´elle entame sa
fusion partielle : pour différents taux de fusion, on récupère le liquide produit et on le laisse se solidifier : on analyse alors la
composition chimique du matériau obtenu et on peut la comparer à celle d´un basalte océanique.
Aide méthodologique pour exploiter les documents :
Document 1 :
-soit une péridotite P située à 150 km de profondeur, dans le manteau.
Placer cette péridotite au niveau d’une dorsale, pour une température de 1500ºC. Dans quel état se trouve t-elle ?
- cette péridotite remonte à la surface en suivant le géotherme de dorsale. Indiquer par une flèche sur le graphe la remontée
de cette péridotite à l´axe de la dorsale.
- pour que du magma commence à se former, le géotherme doit couper le solidus. Indiquer à partir de quelles conditions de
pression (profondeur) et de température du magma commence à se former au niveau d´une dorsale.
-colorier la zone correspondant à la fusion partielle de la péridotite du manteau asthénosphérique.
- expliquer pour quelle raison dans une plaine abyssale, il ne peut pas y avoir formation de magma.
Document 2 : A partir de la comparaison de la composition chimique des roches de la lithosphère océanique, en déduire le
taux de fusion partielle du liquide obtenu à partir de la péridotite.