tp 5 le metamorphisme, temoin de la subduction

TP 5 LE METAMORPHISME, TEMOIN DE LA SUBDUCTION
Mise en situation et recherche à mener
Dans les Alpes, il est possible d’observer différentes roches que l’on regroupe sous l’appellation de « métagabbros ». Les gabbros, roches de la
croûte océanique, ont subi des transformations minéralogiques au cours de la subduction. On cherche à montrer que les métagabbros sont les
témoins d’une subduction et qu’ils ont un rôle moteur dans la subduction.
Ressources
Diagramme Pression-Température avec les domaines de stabilité de différentes associations minérales
La masse volumique est le rapport de la masse d'un échantillon sur son volume.
La densité d’un objet est le rapport de sa masse volumique sur la masse volumique de l’eau.
La masse volumique de l’eau est égale à 1 g /cm3
Matériel
-Lame mince et échantillons
macroscopiques de métagabbros
et d’éclogite.
- Microscope polarisant.
- Balance et bécher
- Eprouvette graduée
-Fiche de reconnaissance des
minéraux.
-Diagramme PT des différents
minéraux.
Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème (durée maximale : 10 minutes)
BAREME
1) Proposer une démarche d’investigation permettant d’établir :
- qu’il y a eu une subduction avant la collision dans les Alpes
- que les roches formées lors de cette subduction ont un rôle moteur dans cette subduction
Appeler le professeur pour vérifier votre proposition et obtenir la suite du sujet.
4 points
Gabbro océanique G0 suite à
sa formation
Légendes
Trajet Profondeur/Température/temps
suivi par les roches de la croûte
océanique au cours de l’expansion
puis de la subduction

Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
2) Réaliser les deux protocoles proposés pour résoudre le problème posé.
Appeler le professeur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide.
8 points
Etape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer
3) Sous la forme de votre choix, traiter les données obtenues pour les communiquer.
Appeler le professeur pour vérification de votre production.
5 points
Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
4) Exploiter les résultats afin de montrer que ces métagabbros sont les témoins d’une subduction, et préciser leur
rôle moteur dans cette subduction.
3 points
Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel
Matériel :
-Un microscope polarisant
-Une caméra
-Une clé de détermination des minéraux
-Lame mince de métagabbros et d’éclogite
Protocole d’identification des minéraux des roches
-Déterminer la composition minéralogique des roches G3 (métagabbros) et G4 (éclogite) à partir des
lames minces fournies et à l’aide la planche de détermination. Compléter le tableau de votre fiche TP
(DOC1)
- Réaliser un dessin d’observation de la lame mince G3 au niveau du contact glaucophane/pyroxène.
-Placer les gabbros et métagabbros (roches G0 à G4) dans le diagramme P-T fourni (grille
pétrogénétique : DOC 2).
- Sur le diagramme, représenter le tracé Pression-Température suivi par la roche G0 afin de retracer
son histoire : trajet Pression-Température-temps
- En utilisant les informations du DOC 2 concernant les réactions métamorphiques, surligner, dans
votre tableau du DOC1, les minéraux hydratés et ceux partiellement/complètement déshydratés.
- Identifier les 2 types de métamorphisme mis ainsi en évidence au cours de l’histoire du gabbro G0
ainsi que leur contexte géodynamique.
- En tenant compte du contexte géodynamique de leur formation, positionner les roches G1 à G4 sur
le DOC 3 dont vous complèterez les légendes.
Matériel :
-Echantillons macroscopiques de métagabbros
à glaucophane et d’éclogite
-Une balance
-Une éprouvette graduée
-Un bécher
Protocole de détermination de la masse volumique d’une roche
- Calculer la masse volumique de chaque échantillon.
Elle sera exprimée en grammes par centimètre cube (1cm3 correspond à 1 mL).
- En déduire la densité de chaque échantillon.
Rq : l’ensemble de vos mesures et calculs devra être consigné dans votre compte-rendu.