TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte
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TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes Objectif : les conséquences de la convergence (les chaînes de montagnes) - microscope polarisant Observation : les plaques divergent au niveau des dorsales océaniques, le volume de la Terre étant constant, certaines zones convergent. Problème : quelles sont les conséquences de la convergence et quel en est le moteur ? Formuler une hypothèse sur les conséquences de la convergence des plaques. Matériel : livre p. 146, fiche réponse TS-tp-p1B-20-ECE convergence-Frep, loupe à main, microscope polarisant, caméra, gabbro, métagabbro à hornblende et glaucophane (G1 à gauche, G2 à droite). Capacités et attitudes Extraire et organiser des informations Mettre en relation des données Réaliser un schéma Activités expérimentales 1 - Une chaîne de collision À partir des docs p. 148 à 151, retrouver les traces du passé dans la chaîne actuelle pour comprendre sa formation et son évolution. Schématiser une série ophiolitique, expliquer à quoi elle correspond et sa mise en place. Schématiser une série sédimentaire, expliquer à quoi elle correspond et sa mise en place. Réaliser une manipulation d'après un protocole Utiliser le microscope 2 - Une chaîne de subduction Lors d'une subduction, les minéraux subissent des transformations. Réaliser l'ECE p. 2, voir les docs p. 152 et 153. Réaliser une manipulation Mettre en relation des données Réaliser un calcul 3 - Le moteur de la convergence Observer les échantillons de l'éclogite (grenat, jadéite), mesurer sa densité et la replacer sur le diagramme précédent. Exo 1 à 4 p. 154. Bilan Réaliser une synthèse Replacer les différents éléments dans le cadre de la tectonique des plaques p. 156 et 157. Rédaction d’un compte-rendu sur feuille double faisant apparaître la démarche expérimentale. Compétences Recenser, extraire et organiser des données de terrain entre autres lors d'une sortie. Repérer à différentes échelles, de l'échantillon macroscopique de roche à la lame mince, des minéraux témoignant de transformations liées à la subduction. Raisonner à l'aide de calculs simples sur le lien entre âge de la lithosphère densité et subduction. 1 TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes Fiche sujet – candidat (1/2) Mise en situation et recherche à mener Les gabbros océaniques sont des roches holocristallines riches en pyroxène et en plagioclase qui se mettent en place au niveau de la dorsale (entre 2 et 7 km). Ensuite, au cours de l’expansion océanique, ils subissent par hydratation, à l'état solide, des transformations minéralogiques (pyroxènes transformés en amphiboles) : ils deviennent ainsi des métagabbros. L’amphibole apparaît d’abord en bordure du pyroxène puis le remplace progressivement. Lorsque la transformation (très lente) est incomplète, le pyroxène subsiste en relique au centre avec autour une auréole d'amphibole. On cherche à établir les relations entre les compostions minéralogiques des métagabbros et l'histoire de la roche. Ressources Matériel disponible : - échantillon de roche - microscope polarisant - caméra - logiciels d’acquisition, et de traitement de texte Gabbro G0 Lame mince de gabbro G0 Étape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes) Proposer une stratégie de résolution permettant de mettre en relation les compostions minéralogiques observées dans des métagabbros et leur histoire. Appeler l’examinateur pour vérifier votre proposition et obtenir la suite du sujet. Votre proposition peut s’appuyer sur un document écrit (brouillon mis à votre disposition) et/ou être faite à l’oral. Dans le cadre de ce travail, répondre sur la fiche jointe. 2 TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes Fiche sujet – candidat (2/2) Étape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Mettre en œuvre le protocole fourni pour déterminer les caractéristiques minéralogiques de la roche G1 et G2. Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide. Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer Présenter les résultats sous la forme de votre choix pour qu'ils soient exploitables et permettent la résolution du problème les communiquer de façon scientifique : dessin, schéma, image numérique, le tableau ou diagramme (graphique, histogramme…) donc pas de texte. Appeler l’examinateur pour vérification de la production. Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Exploiter les résultats pour déterminer les conditions de formation et l'histoire du gabbro. Répondre sur la fiche-réponse candidat. Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel Ressource complémentaire : Les roches à structure holocristallines sont les roches magmatiques ayant entièrement cristallisé. Les roches à structure hémicristalline sont les roches magmatiques ayant partiellement cristallisé (verre + minéraux). Afin de montrer - repérer à l'œil nu (ou la loupe à main), dans les métagabbros, un plagioclase et une amphibole Matériel : (hornblende ou glaucophane) en auréole (ou en bordure) d’un pyroxène. - observer au microscope polarisant les lames minces correspondantes et repérer ces mêmes minéraux. - microscope polarisant acquérir une image numérique avec la caméra des minéraux. - caméra - inclure les images des lames minces dans la fiche réponse, titrer et légender ce qui a permis - FT G01 et 06 l’identification des minéraux. - fiche réponse (penser à - placer sur le diagramme pression-température de la fiche réponse les roches conformément à leur enregistrer régulièrement votre composition minéralogique. Sur le diagramme, orienter par des flèches la succession des transformations travail) minéralogiques subies par les gabbros océaniques à partir de G0. Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats 3 TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes Les transformations minéralogiques des gabbros de la croûte océanique Fiche d'aide candidat lame mince de métagabbro G1 lame mince de métagabbro G2 Métagabbro à hornblende (amphibole) (LPNA) Métagabbro à glaucophane (amphibole) (LPA) Éclogite à grenat (LPNA) Éclogite à grenat (LPA) 4
