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 Légendes Gabbro océanique G0 suite à sa formation Trajet Profondeur/Température/temps suivi par les roches de la croûte océanique au cours de l’expansion puis de la subduction 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. 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 Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème (durée maximale : 10 minutes) 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. BAREME 4 points 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 Matériel : -Echantillons macroscopiques de métagabbros à glaucophane et d’éclogite -Une balance -Une éprouvette graduée -Un bécher 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. 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.