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I.5 La co nverge nce litho sphériqu e…
2/4. Subdu ction et magm atism e
Les zones de subductions sont marquées par la présence de reliefs positifs (arcs insulaires, chaînes de montagnes) et
négatifs (fosses), de séismes et d’un volcanisme en arrière de la fosse.
Les roches magmatiques lithosphériques vues en 1ère S sont : le granite, le basalte, le gabbro et la péridotite.
Comm e nt e xpl iq u er l’orig ine du vol ca nism e d es zo nes de s ubd uct ion ?
Activité préparatoire :
- Retrouver : granite, basalte, gabbro et péridotite. Les localiser dans le globe.
- Retrouver les minéraux présents dans chaque type de roche ainsi que les textures.
Rappel : pour la description.
Texture (disposition des minéraux entre eux) : grenue (minéraux visibles à l’œil nu) ou microlititique (la
plupart des minéraux invisibles).
Phénocristaux : cristaux de grande taille et de forme géométrique définie (= cristaux précoces).
Microlites : cristaux de très petite taille, souvent en aiguilles. (= cristaux tardifs).
Minéraux (macroscopique) : quartz (gris) ; feldspaths (blanc) ; biotite (noir brillant) ; muscovite (blanc brillant),
amphibole et pyroxène (brun-noir).
Capacités
Observation d’échantillons
macroscopiques
Utiliser le microscope
polarisant
- Réalisation des réglages.
- Utilisation des objectifs.
- Utilisation du dispositif de
polarisation.
- Centrage sur la structure
recherchée.
- Respect des règles de
sécurité.
- Remise en état du
microscope.
Utiliser ou/et traiter des
images numériques
- Utilisation maîtrisée des
fonctionnalités du logiciel.
- Traitement de l’image et mise
en page.
- Exactitude de la légende.
- Repérage des relations entre
structures.
Réaliser un dessin
- Repérage des relations entre
structures.
- Sélection des structures à
détailler
- Représentation fidèle au
modèle.
- Netteté et finesse du tracé.
- Mise en page.
- Indication du mode
d’observation, et du
grossissement.
- Exactitude de la légende.
- Rédaction d'un titre adapté.
Utiliser des logiciels de
gestion de l’information
- Lisibilité du résultat,
présentation des données.
- Sortie – fermeture des
fichiers et/ou du logiciel.
Activité 1. Étude des roches magmatiques des zones de subduction.
Vous disposez d’échantillons de roches, de lames minces et d’une fiche de détermination des
minéraux (complément).
-
Andésite, diorite, granite, rhyolite (roche et lame mince).
1. Réaliser une description rapide des échantillons macroscopiques supplémentaires (aspect,
couleur, minéraux possibles, texture…). Déterminer alors quelles sont les roches plutoniques et
volcaniques (valable aussi pour les roches précédentes pour cette dernière demande).
2. Confirmer vos suppositions [minéralogie et texture] au microscope photonique polarisant pour
les échantillons d’andésite (voir la fiche minéraux). M’appeler pour vérification.
PS : n’oubliez pas que le champ d’observation doit apparaître le plus noir possible lorsque
analyseur et polariseur sont en place et en absence de lame mince.
3. Après mon accord, prendre une photo de chaque lame avec la webcam (voir la fiche technique)
et faire apparaître la photo sur l’écran du PC (logiciel Mesurim).
4. Mettre en évidence (par des couleurs) les différents minéraux possibles de chaque lame.
Légender une des deux lames à l’aide de mesurim. En utilisant la bonne échelle, déterminer les
dimensions d’un minéral caractéristique.
5. Réaliser un copier-coller dans Word. Légender la deuxième photo dans Word. Mettre vos deux
images à la même échelle, titrer, indiquer votre nom et enregistrer.
6. Dessiner une portion représentative d’une des lames (au choix).
Roche
Andésite
(équivalent de la
diorite)
Rhyolithe
(équivalent du
granite)
Basalte des
dorsales
(éq. Gabbro)
Péridotite
Composition
SiO2
56,52
70,52
49,2
44
K2O
1,34
2,44
1,52
0,3
Na20
3,03
3,59
0,02
H20
2,07
1,79
0,14
?
Doc. Composition chimique partielle de quelques roches. © Belin TS 2002/ 1S 2001.
7. Synthèse. Utiliser l’intégralité des documents pour expliquer la différence d’aspect et de
composition minéralogique entre les roches : péridotite / granitoïde / andésite et basalte.
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Activité 2. Origine du magmatisme des zones de subduction.
Doc1. Répartition des
isothermes (lignes d’égales
températures) dans la
lithosphère et l’asthénosphère
au niveau d’une zone de
subduction.
© Bordas TS 2002. Modifié 2004.
Doc2. Conditions de fusion des
péridotites du manteau déterminées
expérimentalement et géothermes de
dorsale et de zone de subduction
(évolution de la température en
fonction de la profondeur).
a. Fusion expérimentale de la
péridotite sèche.
b. Fusion expérimentale de la
péridotite hydratée.
© Hatier TS 2002.
En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique :
- se refroidit (par convection au niveau de la dorsale ; par conduction par la suite).
- s’hydrate sous l’action de la circulation hydrothermale notamment. Certains minéraux se transforment et
s’enrichissent en eau (apparition d’amphiboles par exemple).
- s’épaissit. De 0 à 100 km environ.
Doc3. Un rappel de 1S.
8. Expliquer l’origine des magmas des zones de subduction. Effectuer une comparaison avec les dorsales océaniques.
Compléter un schéma
9. Bilan. Légender le schéma récapitulatif et localiser :
bilan
- La lithosphère et l’asthénosphère (ne pas les représenter en couleur SVP) ;
- La zone de fusion partielle (couleur) ;
- La zone de remontée du magma et de sortie en surface (couleur) ;
- Le pluton de granitoïde, le volcanisme explosif et les laves andésitiques (couleur) ;
- Le prisme d’accrétion (accumulation de sédiments), la fosse océanique, les failles et les plis.
Clés : subduction ; magma ; roche magmatique (andésite, rhyolite, granitoïde, péridotite) ; volcanisme ; fusion partielle ;
hydratation ; manteau ; plan de Wadati-Benioff.
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Fiche d’utilisation du logiciel Mesurim.
ACQUISITION DE L’IMAGE A PARTIR DE MESURIM : enregistrement dans le dossier Mesurim TS1.
Réaliser les réglages du microscope et la recherche demandée (cette action pourra être faite à l’écran dans le logiciel
d’acquisition).
Lancer l’acquisition par le menu : Fichier/Acquérir. La fenêtre du logiciel d’acquisition de votre matériel s’ouvre dans
MESURIM.
Capturer l’image, fermer la fenêtre « Attribution d’une échelle » et après mon passage…
Enregistrer l’image à l’emplacement indiqué ci-dessus. Dans Nom de fichier : taper nom de la lame_binome et dans
Type de fichier : sélectionner .jpg. Enregistrer.
TRAITEMENT DE L’IMAGE AVEC MESURIM : enregistrer régulièrement le travail
Mettre en évidence avec la représentation de votre choix (contours, couleur,…) les différents minéraux présents dans la
lame.
Ecrire légendes et titre dans l’image, ou sur le côté, en taille de police 12 ou >12. Cette action peut aussi être faite plus
tard dans le traitement de texte.
FONCTIONS UTILES
• Zoom : Image / zoom / augmenter.
• Choix de couleur du trait ou du remplissage : double-cliquer sur le bouton « couleur », sélectionner la couleur dans la palette qui
s’affiche, valider ; sélectionner l’opacité et valider.
• Sélection d’épaisseur du trait : cliquer plusieurs fois sur le bouton haut pour grossir et sur le bouton bas pour diminuer.
• Remplissage d’une zone : la délimiter avec «crayon» par des contours fermés. Cliquer sur «pot de peinture» puis sur la zone à
remplir.
Autres outils : voir ci-dessus.**
• Positionnement d’un texte : cliquer dans l’image à l’endroit voulu ; taper le texte, modifier si besoin sa position en cliquant sur la
nouvelle position avant de valider.
• Modifier les caractéristiques du texte.
Dans la fenêtre de saisie du texte «Fonte» permet de modifier la police et sa taille.
• Annulation des dernières actions : par le menu : Edition/annuler.
• Création d’une zone pour la légende à droite de l’image : Image/agrandir le canevas ajouter 200 pixels ou plus et cocher «
aligné à gauche ».
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