le document pour l`enseignant

Durée: environ 2h
Visite en extérieur
#jaimelageol
Accompagnement
à la visite du Jardin de Roches
Terminale S
Livret ENSEIGNANT
AVANT LA VISITE
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AVANT LA VISITE
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AVANT LA VISITE
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AVANT LA VISITE
Objectifs
• Permettre l'exploitation pédagogique d'un espace extérieur
présentant de manière monumentale des échantillons de
roche de la région.
• Illustrer le programme avec un exemple régional : l'histoire
géologique des Pays de la Loire, par l'observation et la
comparaison de roches métamorphiques et magmatiques et
en associant leur formation à des événements géologiques.
Préparation préalable à faire par l'enseignant
• Prendre connaissance de ce document, notamment du
déroulement de l'activité (p.1 0).
• En classe :
- faire un rappel du fonctionnement d'une dorsale
- introduire le fonctionnement d'une zone de subduction et le
processus de formation d'une chaîne de montagne
- rappeler les objectifs d'une observation microscopique en
LPNA et LPA.
Matériel à prévoir par les participants
crayons de papier ou stylo, vêtements en fonction de la météo
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AVANT LA VISITE
Compétences visées
• Recenser, extraire et organiser des données de terrain
• Repérer à différentes échelles, de l'échantillon macroscopique
à la lame mince, des minéraux témoignant de transformations
liées à la subduction.
• Observer à différentes échelles, de l'échantillon
macroscopique à la lame mince, les roches mises en place
dans un cadre de subduction et comprendre les différences de
structures et leur particularités minéralogiques (abondance en
minéraux hydroxylés).
Relation entre roches à observer et notions abordées :
Attention: Cette visite ne s'intéresse qu'à une partie du jardin, de la roche n° 7
à la roche n° 1 8 (voir plan du jardin p.4).
rhyolite
8
basalte
1 4 gabbro
magmatisme - accrétion océanique
9
gneiss (orthogneiss)
(chaos)
1 6 granite
altération - érosion - pénéplanation
volcanisme au niveau d'un rift et en
zone de subduction
magmatisme - accrétion océanique
métamorphisme du granite lors
d'une collision
11 micaschiste
métamorphisme
7
1 2 éclogite
métamorphisme HP - subduction
7
rétrométamorphisme - collision
1 7 granite
magmatisme
18
PENDANT LA VISITE
9
PENDANT LA VISITE
Proposition pour un bon déroulement de la visite
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PENDANT LA VISITE
Description de l'activité ( à lire avec les élèves)
Bienvenue dans le Jardin de Roches du Centre Beautour.
Cet espace dédié à la géologie présente les roches du soussol de la Région Pays de la Loire.
Votre Mission :
Le temps de la visite, devenez enquêteur géologue et retracez
l'histoire géologique de la Région grâce aux roches du Jardin.
Votre arme secrète : l'observation.
Comment faire ?
Par groupe, vous allez observer différentes roches, sous
forme de blocs dans le Jardin, d'échantillons dans les boîtes
et de lames minces dans les documents.
Chaque groupe a un morceau de l'histoire géologique des
Pays de la Loire à reconstituer. C'est en mettant en commun
vos recherches en fin de séance que vous arriverez à
comprendre ce que racontent les roches du Jardin.
Comment l'observation des roches nous renseigne-t-elle sur
l'histoire de la Terre ?
Votre livret vous accompagnera étape par étape pour répondre à
cette question.
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PENDANT LA VISITE
Les différentes équipes
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Liste des équipes
Etape 3
(travaille avec:)
Equipe 1 : granite
Equipe 3 : gabbro
Equipe 2 : granite
Equipe 8 : gneiss
Equipe 6 : rhyolite
Equipe 3 : gabbro
Equipe 1 : granite
Equipe 4 : gabbro
Equipe 5 : éclogite
Equipe 7 : basalte
Equipe 5 : éclogite
Equipe 4 : gabbro
Equipe 7 : basalte
Equipe 6 : rhyolite
Equipe 2 : granite
Equipe 8 : gneiss
Equipe 7 : basalte
Equipe 4 : gabbro
Equipe
Equipe 57 :: éclogite
basalte
Equipe 8 : gneiss
Equipe 2 : granite
Equipe 6 : rhyolite
PENDANT LA VISITE
Découverte de la sacoche (à faire avec les élèves)
Dans la sacoche, il y a tout le matériel nécessaire à votre mission.
A remettre à la fin de la séance:
• un badge d'enquêteur géologue par élève
• 1 échantillon de roche à observer
Attention, le numéro inscrit sur la roche correspond au numéro du groupe qui
l'observe et pas au numéro des roches sur le plan.
• une loupe
• 1 photo A4 d'un affleurement (lieu dont est extraite la roche observée)
• 1 livret d'accompagnement (merci de ne pas écrire dessus!)
• 1 fiche A4 recto verso avec "selfies des minéraux" et "selfies des lames
minces " : des photos pour aider à l'identification
A conserver:
• des fiches de terrain avec supports pour prendre des notes à chaque
étape.
- fiche de terrain n°1 : OBSERVATIONS
- fiche de terrain n°2 : PROFILS & COMPARAISONS
- fiche de terrain n°3 : CONCLUSIONS
A chaque étape correspond une page du livret d'accompagnement
avec les consignes et les explications et une partie des fiches de terrain
à remplir.
Les différentes étapes sont indiquées par des numéros :
1
Salut c'est Jade #lageekdegeol =D Je suis là
pour aider les élèves pendant la séance en leur
donnant des infos dans leur livret.
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PENDANT LA VISITE
Eléments de correction des fiches terrain
1
3 Observation de la roche
Rhyolite
à
Commune de collecte : Vairé (Vendée)
Âge : 480 millions d'années (paléozoïque - ordovicien)
Catégorie : magmatique volcanique
Minéraux présents : Quartz, Feldspath orthose et plus rarement
Biotite , verre
Structure :
hémicristalline
microlithique
Source : AVG 85
X 1 00
Lame mince observée au microscope en Lumière Polarisée Analysée
La carrière de Vairé exploite un massif de roches volcaniques
paléozoïques. Ces paléovolcanites offrent la particularité d’avoir
conservé un débit dit en orgues. Ces prismes de grandes
dimensions sont visibles sur les parois nord et ouest de la carrière.
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Eléments de correction des fiches terrain
1
à
3 Observation de la roche
Basalte (métabasalte)
Commune de collecte : La Meilleraie Tillay (Vendée)
Âge : 370 millions d'années (paléozoïque - dévonien)
Catégorie : magmatique volcanique
Minéraux présents : Feldspath plagioclase, Pyroxènes
Les recristallisations métémorphiques amènent la formation de
séricite (au dépens des feldspaths) et d'amphibole verte (au
dépens des pyroxènes). Des vacuoles de dégazage peuvent être
remplies de chlorite et autres minéraux secondaires.
Structure :
hémicristalline
microlithique
Source: Banque nationale de photos de SVT - Académie de Lyon
Lame mince observée au microscope en Lumière Polarisée Analysée
Ce métabasalte appartient à un complexe basique, comprenant
des coulées sous-marines, pillow-lavas, des brèches, des
hyoloclastites, des tufs, des cénérites et des sills.
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Eléments de correction des fiches terrain
1
à
3 Observation de la roche
Gabbro
Commune de collecte : Gorges (Loire Atlantique)
Âge : 370 millions d'années
Ère et période de formation : paléozoïque - dévonien
Catégorie : magmatique plutonique
Minéraux présents : Feldspath plagioclase, Pyroxènes, Amphibole
(hornblende )
Structure : holocristalline grenue
s ource : AVG 85
X 1 00
Lame mince observée au microscope en Lumière Polarisée Analysée
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Eléments de correction des fiches terrain
1
à
3 Observation de la roche
Eclogite
Commune de collecte : Saint Philbert de Bouaine (Vendée)
Âge : 360 millions d'années
Ère et période de formation : paléozoïque - carbonifère
Catégorie : métamorphique (métamorphisme HP)
T = 650°C - 700°c et p = 20 kbar soit 50/60 km de profondeur
Protolithe: un gabbro d'âge inconnu (ordovicien - dévonien ?)
Minéraux présents : Grenats rouges souvant automorphes +
matrice foliée verdâtre composée principalement d'un Pyroxène:
l'omphacite, d'une Amphibole: l'hornblende verte et de quartz
Accesoirement : zoïcite, rutile, ilménite, pyrite, calcite
Structure : holocristalline avec phénocristaux de grenat
s ource : AVG 85
X 1 00
Lame mince observée au microscope en Lumière Polarisée Analysée
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Eléments de correction des fiches terrain
1
à
3 Observation de la roche
Granite
Commune de collecte : La Ferrière (Vendée)
Âge : 335 millions d'années
Ère et période de formation : paléozoïque - carbonifère
Catégorie : magmatique plutonique
Minéraux présents : Quartz, Feldspath orthose et plagioclase,
Biotite et muscovite
Structure : holocristalline grenue + phénocristaux d'orthose
s ource : AVG 85
X 1 00
Lame mince observée au microscope en Lumière Polarisée Analysée
18
Eléments de correction des fiches terrain
1
à
3 Observation de la roche
Gneiss (orthogneiss)
Commune de collecte : La Haie Fouassière (Loire Atlantique)
Âge : 330 millions d'années
Ère et période de formation : paléozoïque - carbonifère
Catégorie : métamorphique
Protolithe = granite (âge inconnu)
Minéraux présents : Quartz, Biotite et Muscovite, Feldspath orthose
Structure : holocristaline foliée
source: Banque nationale de photos de SVT - Académie de Lyon
Lame mince observée au microscope en Lumière Polarisée Analysée
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Eléments de correction des fiches terrain
1
à
3 Observation de la roche
Micaschiste
Commune de collecte : Talmont (Vendée)
Âge : 360 millions d'années
Ère et période de formation : paléozoïque - carbonifère
Catégorie : métamorphique
Protolithe = argiles
Minéraux présents : Quartz, Biotite et Muscovite, Feldspath orthose
Structure : holocristaline foliée
source: Banque nationale de photos de SVT - Académie de Lyon
Lame mince observée au microscope en Lumière Polarisée Analysée
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Eléments de correction des fiches terrain
4 Où et comment s'est-elle formée ?
Cas des roches magmatiques
Les élèves repèrent sur un de ces schémas la zone de formation
de leur roche grâce à la structure observée sur les photos de
lames minces et à leurs connaissances.
Source: Editions Didier
Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/
Source: http://www2.ggl.ulaval.ca/
21
Source: Bull. Soc. géol. minéral. Bretagne, 201 2-201 3, (D), 1 0-11 , 5-96
Eléments de correction des fiches terrain
4 Où et comment s'est-elle formée ?
Cas des roches métamorphiques
Etude de l'éclogite:
Les élèves comparent 2 types d'éclogites: "normale" et
rétromorphosée.
Grâce à la composition minéralogique, ils placent les deux
éclogites sur le diagramme pression-température et déduisent
ainsi les conditions de formation de chacune d'entre elles.
Diagramme pression-température (source: livre Bordas TS )
Etude du gneiss:
Schéma d'une zone de subduction
(source : livre Ed. Didier TS)
Les élèves observent un "oeil" de felspath. Grâce à la structure
générale de la roche et à leurs connaissances, ils réfléchissent aux
conditions de formation du gneiss.
Puis avec le bloc et une photographie de lame mince, ils
comparent la structure du micaschiste et du gneiss.
22
Eléments de correction des fiches terrain
5 Profils et comparaisons
Les élèves remplissent le
profil de leur roche en notant
leurs observations sous
forme de mots clé #. Puis ils
complètent le second profil en
questionnant une autre
équipe.
Regroupement des équipes
p.12
Nom de la roche
@NomDeLaRoche
#Âge
#Catégorie
#NomsDesMinéraux
#Structure
#CroûteOcéaniqueouContinentale?
#ConditionsDeFormation
Granite (équipe 1 ) et gabbro (équipe 3) :
2 roches magmatiques plutoniques, même structure
(refroidissement en profondeur) mais composition
minéralogique différente.
Granite (équipe 2) et gneiss (équipe 8) :
composition minéralogique identique (quartz, biotite et
muscovite, feldspath plagioclase et orthose) mais structures
différentes
Ce gneiss œillé est le résultat du métamorphisme d'un
granite.
23
Eléments de correction des fiches terrain
Eclogite (équipe 5) et gabbro (équipe 4) :
2 roches de la lithosphère océanique : une magmatique et une
métamorphique
Compositions minéralogiques différentes
L'éclogite est le fruit du métamorphisme d'un gabbro à une
profondeur et une pression élevée.
Rhyolite (équipe 6) et granite (équipe 2) :
2 roches de la lithosphère continentale, même composition
minéralogique (quartz, biotite et muscovite, feldspath plagioclase
et orthose) mais structures différentes : grenue pour le granite qui
a refroidi lentement en profondeur et microlithique pour la rhyolite
qui a refroidi plus rapidement à la surface ou proche de la surface.
Basalte (équipe 7) et gabbro (équipe 4) :
2 roches de la lithosphère océanique, même composition
minéralogique mais structures différentes : grenue pour le gabbro
qui a refroidi lentement en profondeur et microlithique pour le
basalte qui a refroidi rapidement à la surface.
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Eléments de correction des fiches terrain
6
Conclusion: Que nous apprennent ces roches sur l'histoire
géologique des Pays de la Loire?
Les élèves font le lien entre la formation des roches étudiées et
plusiuers évènements géologiques en justifiant.
Basalte et Gabbro
- 460 mA (antérieur à ceux
•
• Subduction
3
• Ouverture d'un océan et expansion
2( (
•
4
( métamorphisme de la croûte océanique
et magmatisme )
observés dans le Jardin)
Eclogite :
- 360 mA
"normale"
•
rétromorphosée
•
Granite
- 335 mA
Rhyolite
- 480 mA
et
Gneiss •
- 330 mA
•
( magmatisme : création de lithosphère
océanique = accrétion océanique)
Collision et formation d’une chaîne
de montagne ( métamorphisme général et
magmatisme : formation de granite )
• Etirement de la croûte continentale
( magmatisme )
• Erosion et pénéplanation de la
chaîne de montagne
( Rétromorphisme lié à l'érosion: remontée de
roches par orogénèse )
25
1
5
Eléments de correction des fiches terrain
6
Conclusion: Que nous apprennent ces roches sur l'histoire
géologique des Pays de la Loire?
Puis ils placent ces évènements sur l'échelle des temps
géologiques.
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Eléments de correction des fiches terrain
6
Conclusion: Que nous apprennent ces roches sur l'histoire
géologique des Pays de la Loire?
Evolution de la paléogéographie de - 435 à -350 millions d'années
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­ Source: AVG 85