Activité complexe - Lycée du Grand Nouméa

Elève
Tectonique globale et exploitation du Nickel en Nouvelle Calédonie
Compétences
Capacités : Sélectionner de l’information à partir d’un texte, de schémas, diaporama, cartes, échantillons de
roche et profils géologiques (s’informer). Elaborer une synthèse (raisonnement + communiquer). Utilisation du
microscope polarisant, tableur (B2i)
Connaissances : réinvestir les éléments de la tectonique globale.
Attitudes : curiosité face à un problème géologique (ressource minière) locale et d’actualité.
Sujet
Partie A : Comment la tectonique globale peut-elle expliquer la présence de Nickel
en Nouvelle Calédonie ?
Partir B : comment expliquer la formation (concentration) et une exploitation de Nickel
en Nouvelle Calédonie ?
Documentation pour la Partie A
« Comment la tectonique globale peut-elle expliquer la présence de Nickel en Nouvelle
Calédonie ? »
Document 1 : localisation géographique des principaux centres miniers en exploitation en Nouvelle
Calédonie et interprétation géologique d’un paysage minier (Mine Etoile du Nord) Extrait du DVD « découvrir
et enseigner la Géologie en nouvelle Calédonie »
(1) : Unité de Poya : basaltes de la côte ouest
(2) a et b : Unités des péridotites du massif de Kaala

Document 2 : l’élément Nickel au niveau des différentes enveloppes terrestre et dans les roches du
manteau (les péridotites)
Document 3 : profil gravimétrique et interprétation dans la région du Sud Calédonien.
A compléter avec une étude des roches (péridotites)
Composition chimique
des enveloppes
profondes
Teneur en Ni du manteau : 0,3 et 0,4 % de Ni.
Le manteau supérieur est composé de péridotites , roches
essentiellement constituées d’olivine, minéral dans lequel
se trouve la majeur partie di nickel des péridotites. Les
péridotites les plus communes en Nouvelle Calédonie sont
des harzburgites, les dunites étant nettement moins
abondantes.
%
Olivine
Orthopyroxène
Serpentine
Harzburgite
SiO2
41
60
40
41
MgO
50
35
39
FeO
8
5
7
7
NiO
0,4
0,08
0,4
0,3
CoO
0,02
0,02
0,02
H2O+
0
0
13
7
Compositions chimiques comparées des minéraux d’une
harzburgite en partie serpentinisée, et de la roche totale qui
contient également 0,1 % MnO. Fer total exprimé en FeO.
NB : document pouvant être accompagné d’une observation
macroscopique et microscopique de lame de péridotites.

Document 4 : Col de Plum (22°15.04S-166°36.51E) : photo et interprétation géologique
La vallée laisse apparaître par endroit une roche de couleur variable allant du gris bleuté, verdâtre jusqu’au blanchâtre. Il
s’agit de serpentinite, roche résultant d’une forte serpentinisation des péridotites. Cette roche résulte à la fois
d’une transformation minéralogique (métamorphisme) et d’un véritable broyage entre 2 plaques tectoniques :
l’ensemble porte le nom de « serpentinites mylonitisées ». La serpentine provient du métamorphisme (avec
hydratation). De nombreuses fougères recouvrent le premier plan en rapport avec un écoulement de l’eau de source,
témoin d’une faible perméabilité des serpentinites.
En face, sur les reliefs, on reconnaît un maquis minier avec des traces d’affleurements laissant apparaître une roche de
couleur rouille (péridotite altérée). La limite entre les deux types de roches est marquée plus ou moins par le
changement de végétation. Cette limite correspond à une faille quasi-verticale ayant eu pour effet une remonté relative
des serpentinites (ou un affaissement des péridotites) constituant la « semelle serpentineuse ».
On retrouve une vallée assez douce avec, à gauche l’usine de mise en bouteille de l’eau du Mont Dore située sur les
serpentinites. La vallée est bordée de part et d’autre par 2 massifs de péridotites, très perméables, et permettant
l’infiltration des eaux de pluie.Une faille verticale borde de chaque côté la vallée mettant en contact directe les
serpentinites et les péridotites (à l’origine de la source du Mont Dore).

Document 5 : Etude de quelques minéraux à l’affleurement + aides pour les interprétations géologiques
Aides à l’exploitation des échantillons et graphique pression-température :
Observer les relations géométiques entre les minéraux d'un Metabasalte rétrométamorphisé (auréole de
chlorite autour des grenats, au contact de la glaucophane).
Repérer des domaines de stabilité des minéraux de la roche.
Formuler un problème géologique => Comment peut-on expliquer la coexistance, dans une même roche,
de deux minéraux stables dans des conditions de température et de pression différentes (chlorite et grenat
par exemple).
Raisonner par la formulation d'hypothèses explicatives, et confrontation des hypothèses avec un modèle
(schéma explicatif ou animation (http://www.svt.ac-aixmarseille.fr/pistpeda/schema/lecoix/Viso/mptt/MPTt.gif))
Communiquer en rédigeant un texte et en utilisant un vocabulaire adapté qui récapitule l'histoire du
métagabbro
Echantillons locaux : Etude macroscopique d’une roche visualisant des grenats + auréoles de chlorite
(visible œil nu) de la région Nord (la plage La Balade à Pouébo
montre un ensemble de roches spectaculaires), unité de Pouébo
(échantillons disponibles au lycée Grand Nouméa).
Dans cette ancienne éclogite (faciès schiste bleu) à glaucophane
(Glau), l'auréole autour des grenats (Gr) témoigne d'une réaction
qui a aboutit à la formation de Chlorite (Chl).
Graphique pression-température :
À l'intérieur d'un diagramme "pression température", les différents faciès occupent une place (surface) bien
précise correspondant à l'apparition et à la stabilisation de minéraux typiques des conditions de pression et
de température.
Légendes : Pl : plagioclase, Chl : chlorite, Glau : glaucophane, Ja : Jadéite, Gr : grenat

Elève
Documentation pour la Partie B
« Comment expliquer la formation et l’exploitation du Ni en NC ? »
Document 6 : Teneurs en Nickel et (Oxyde de fer) en fonction de la nature des roches (positionnement).
A comparer également avec le Document 1 (teneur en Ni du manteau)