TP14 Caractéristiques des reliefs continentaux 2014.2015
publicité
TP14 Caractéristiques des reliefs continentaux Les continents sont marqués par la présence de hauts reliefs : l’Everest, le toit du monde culmine à 8848m, le Mont Blanc à 4810m…. Ces plus hauts sommets appartiennent à 2 grandes chaines de montagnes, respectivement l’Himalaya et les Alpes, résultant de la collision entre 2 plaques lithosphériques de nature continentale. Problème : Quelles sont les caractéristiques et les conditions de formation des reliefs continentaux ? Matériel : - animation « failles » dans « http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-0049-1 » - animation « plis » dans Mes Documents, Devoirs, Vieillard » - échantillons de roches métamorphiques retrouvées dans les chaines de montagne : micaschiste à staurotide, gneiss oeillé - lame mince de micaschiste à disthène - microscope polarisant - fiche de reconnaissance des minéraux Activités proposées Capacités travaillées Les caractéristiques des reliefs continentaux Les chaines de montagnes se forment dans un contexte tectonique convergent. Les Alpes, l’Himalaya, les Pyrénées sont des chaines de montagnes issues de la collision entre 2 plaques de nature continentale. Actuellement, certaines roches et déformations affleurent en surface, dans des conditions très éloignées de celles de leur formation. Pour connaitre l’histoire d’une chaine de montagnes, les géologues font des observations sur le terrain (paysages, structures tectoniques (plis, failles…), roches à l’œil nu…) et au laboratoire (observation des minéraux et texture des roches au microscope polarisant). Pour déterminer les conditions de formation (pression et température) de certaines structures ou roches, ils réalisent des modélisations au laboratoire. 1- Justifiez l’intérêt de connaitre les conditions de formation des minéraux, roches ou structures tectoniques pour le géologue. 2- A partir des documents à disposition, des photos, des animations internet, des échantillons de quelques roches métamorphiques trouvées en surface dans les massifs montagneux anciens et de leur lame mince, déterminez : Adopter une démarche explicative - dans quelles conditions tectoniques se forment les différentes déformations observées dans les zones montagneuses (plis, failles, chevauchements, en s’appuyant sur divers types de nappes de charriage). ( Doc1, animation « faille » et animation « plis ») documents (papier, numérique, - dans quelles conditions de température, de échantillons de roches, lames pression et de profondeur se forment les roches métamorphiques retrouvées dans les chaines de montagnes. (doc2 et 3, échantillons roches, lame mince, fiche reconnaissance disthène) En bilan, montrez que le raccourcissement de la croute continentale dans un contexte convergent est à l’origine de son épaississement (document 3) et du mince…) Faire une synthèse argumentée métamorphisme donnant les roches observées. Productions attendues : schémas de la formation des structures tectoniques, un schéma d’observation de votre lame mince montrant le minéral marqueur du métamorphisme, le diagramme P°/T° complété par les différentes roches observées trouvées dans une chaîne de montagnes. Attention : Une véritable démarche scientifique est attendue. Soyez organisé, ne vous éparpillez pas. Lisez l’ensemble du dossier avant de commencer et faites un plan de votre étude. Quand vous commencez une observation, terminez là. j’ai déterminé le mode de formation de ces marqueurs tectoniques présents dans une chaîne de montagnes. J’ai réussi la démarche explicative si j’ai relié la présence de certains minéraux des roches de ces chaînes avec les conditions de pression/température et profondeur dans lesquelles ils se sont formés. j’ai relié la présence de certaines structures des roches métamorphiques à leur condition de formation. j’ai relié les nouvelles conditions rencontrées par les roches au contexte plus général de formation de la chaine de montagnes (lien entre raccourcissement horizontal et épaississement de la croûte continentale). Doc 1 Les déformations tectoniques liées à la collision continentale Plis Chevauchement Faille inverse Nappes de charriage Le terme de charriage désigne le déplacement, sur de grandes distances (de l'ordre de plusieurs kilomètres au moins), de tranches de roches, les "nappes de charriage", qui viennent ainsi s'empiler sur les roches non déplacées, Les roches métamorphiques et les minéraux trouvés dans les chaines de montagnes Document 2 : Les conditions de formation des minéraux Document 2a : Composition minéralogique des 4 Elles proviennent de la transformation d'une autre roche (magmatique ou sédimentaire) sous l'effet de la pression ou/et de la température. En effet, certains minéraux, sous l'effet d'un changement de pression et de température deviennent instables roches et recristallisent sous d'autres formes plus stables. métamorphiques du Limousin (voir diaporama) On classe les roches métamorphiques selon l'origine sédimentaire ou magmatique de la roche transformée, l'intensité de la déformation et la présence de certains minéraux typiques de certaines conditions de température et de pression. roches prélevées Minéraux présents Micas noir = biotite Micas blancs = muscovite Document 2b : Diagramme pression/température/profondeur : Schistes à séricite Micaschiste Gneiss et à grenat gris + + + + + + + + + + + + plagioclases Grenat + un contexte géodynamique de convergence ont montré quelles étaient les conditions nécessaires à la formation de certains minéraux et à la fusion partielle des roches (migmatisation). + + Staurotide Disthène Migmatite chlorite Feldspaths Quartz Les expérimentations menées en laboratoire pour simuler les variations de pression et de température dans + + + Sillimanite + Traces de fusion + partielle 25 Domaine de + Document 3 : Les transformations de structure de la roche : Augmentation P° et T° fusion partielle = - anatexie Fusion 50 Gneiss oeillé Granite Profondeur partielle Echantillons de + : apparition - : disparition Document 4 Le profil ECORS (etude de la croûte continentale par sismique reflexion permet de sonder les alpes) Coupe d’interprétation du profil ECORS
