Les transformations minéralogiques subies par les roches alpines

05_I5_G_Obs_06.doc
I5- la convergence lithosphérique et ses effets
Fiche sujet - élève
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES SUBIES PAR LES ROCHES ALPINES
L’observation de la composition minéralogique d’échantillons de roches de la vallée du Guil, dans les Alpes, a permis d’émettre
l’hypothèse suivante : la subduction d'une lithosphère océanique est une des étapes de l’histoire de la formation des Alpes.
On recherche dans ces échantillons, qui sont tous d’anciens gabbros océaniques, des arguments en faveur de cette hypothèse.
Matériel :
- microscope à platine tournante avec dispositif de polarisation (possédant un analyseur escamotable),
- lame mince d'éclogite (LM1),
- planche des caractéristiques des principaux minéraux de ces deux roches (document – élève 1/3),
- photographie d'une lame mince de métagabbro (LM2) prise en lumière polarisée sans analyseur (document - élève 2/3),
- diagramme pression - température avec l'emplacement du gabbro océanique initial (document - élève 3/3).
Activités et déroulement des activités
1- Observer la lame LM1 au microscope polarisant pour y retrouver un cristal de grenat et un
cristal de jadéite à l'aide de la planche des caractéristiques des minéraux (fiche document élève 1/3) ; les placer successivement au centre du champ du microscope.
Appeler l'examinateur pour vérification.
Capacités et critères
d'évaluation
Utiliser le microscope
polarisant
pour retrouver des minéraux
- réalisation des réglages
- centrage des minéraux
2- Réaliser un schéma d'interprétation de la photographie de la lame LM2 (fiche document Représenter une
élève 2/3) qui montre les relations entre un pyroxène relique et du glaucophane, le tout dans observation par un schéma
une matrice d'épidote et de chlorite correspondant à d’anciens plagioclases transformés.
pour mettre en évidence des
relations entre minéraux
Appeler l'examinateur pour vérification.
3- Placer LM1 et LM2 dans le diagramme P.T. de la fiche document - élève 3/3, puis traduire
par des flèches les transformations minéralogiques subies par le gabbro initial (déjà placé sur
le schéma).
On rappelle qu'un gabbro océanique se met en place au niveau d'une dorsale. Il y a
expansion océanique pendant des millions d'années avant une éventuelle subduction.
4- Sachant que les deux roches observées ont la même composition chimique qu'un gabbro
océanique, indiquer, à partir des réponses aux questions précédentes, des arguments en
faveur de l’hypothèse formulée.
Traduire des informations
par un schéma
pour exprimer des relations
Adopter une démarche
explicative
Barème
6
7
3
4
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I5- la convergence lithosphérique et ses effets
Au microscope avec le plus faible grossissement
En lumière polarisée
En lumière polarisée
En LPA
non analysée
avec
et analysée
(avec analyseur)
(sans analyseur)
analyseur
En LPNA
sans
analyseur
Fiche document – élève (1/3)
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES SUBIES PAR LES ROCHES ALPINES
Planche des caractéristiques des minéraux
Pyroxène relique
Glaucophane
Epidote
Quartz
Jadéite
Grenat
Sections à bords
diffus de couleur
beige clair.
Nombreuses fissures
parallèles fines dans
le sens de la
longueur.
Teintes vives de
polarisation : jaune
rouge magenta bleu.
Sections allongées +
ou – rectangulaires de
couleur vert pâle.
Deux séries de
fissures fines
parallèles (clivages).
Minéral bleu à violet
plus ou moins pâle
dont la couleur varie
selon l'orientation.
Deux séries de
fissures parallèles.
Contours irréguliers
très marqués (fort
relief).
Légère couleur vertjaune. Aspect
craquelé.
Incolore et
parfaitement
limpide.
Sections irrégulières
comblant les
interstices.
Teintes vives : jaune
rouge magenta à
bleu, légèrement
atténuées par la
couleur naturelle.
Teintes vives de
polarisation : jaune
rouge magenta bleu
(manteau d'Arlequin).
Teinte de
Teintes vives de
polarisation gris clair polarisation : jaune
à blanc.
orange ou magenta,
rarement bleue.
Sections hexagonales
ou pentagonales de
couleur légèrement
rosée. Craquelures et
limites bien marquées
(fort relief).
Teinte noire (=éteint)
quelle que soit
l'orientation du cristal.
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I5- la convergence lithosphérique et ses effets
Fiche document - élève (2/3)
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES SUBIES PAR LES ROCHES ALPINES
Photo de lame mince LM2
Portion de la lame LM2 observée, sans l'analyseur, au microscope polarisant (X 20)
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I5- la convergence lithosphérique et ses effets
Fiche document – élève (3/3)
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES SUBIES PAR LES ROCHES ALPINES
Diagramme pression-température (Gabbro =Gabbro océanique initial)
Nom:
Prénom:
Classe :
Document à rendre à
l'examinateur à l'issue de
l'épreuve
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I5- la convergence lithosphérique et ses effets
Fiche réponse élève
TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES SUBIES PAR LES ROCHES ALPINES
ETABLISSEMENT :
Classe :
Nom :
Prénom :
A rendre à l’issue de l’épreuve
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Fiche laboratoire
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES SUBIES PAR LES ROCHES ALPINES
Matériel :
-
Une lame mince et un échantillon d’éclogite n'ayant pas subi de rétromorphose (LM1), dans laquelle les critères de
reconnaissance des minéraux et notamment les teintes de polarisation de la jadéite s'observent sans ambiguïté.
-
Microscope polarisant avec platine tournante et un analyseur escamotable.
-
Planche des caractéristiques des principaux minéraux des métagabbros et des éclogites soit tirée sur papier à partir de la fiche
document – élève 1/3, soit placée à l'écran d'un ordinateur en ouvrant le fichier : 05_I5_G_Obs_06pl1.doc.
-
Photo de la lame mince LM2 ; soit tirée sur papier à partir de la fiche document – élève 2/3 , soit placée à l'écran d'un ordinateur
en ouvrant le fichier : 05_I5_G_Obs_06pl2.doc
-
Diagramme pression et température avec emplacement du gabbro.
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I5- la convergence lithosphérique et ses effets
Fiche barème d'évaluation
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES SUBIES PAR LES ROCHES ALPINES
Nom des élèves
Capacités et critères d’évaluation
(en gras, pendant la séance)
1- Utiliser le microscope polarisant :
- réalisation des réglages et utilisation des objectifs
- utilisation du dispositif de polarisation
- remise du microscope dans l’état initial
-
recherche, identification puis centrage d’un cristal de
grenat et d'un cristal de jadéite
2- Représenter une observation par un schéma :
- fidélité du schéma par rapport au modèle et lisibilité
- conditions d'observation mentionnées
- exactitude des légendes au niveau des trois parties
délimitées et identifiées
- présence d’un titre adapté et mention de la transformation
du pyroxène relique en glaucophane
3- Traduire des informations par un schéma :
- traduction graphique des informations (LM1 et LM2
correctement placées, flèche correctement placée et
orientée)
4- Adopter une démarche explicative :
- transformations minéralogiques et composition chimique
constante
- conditions de pression et de température des
transformations indiquant un enfouissement des roches
Note
Barème
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5
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3
4
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