TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte

TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes
1
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
Activités expérimentales
Compétences
Extraire et organiser des
informations
Mettre en relation des données
Réaliser un schéma
Réaliser une manipulation
d'après un protocole
Utiliser le microscope
Réaliser une manipulation
Mettre en relation des données
Réaliser un calcul
Réaliser une synthèse
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.
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.
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
Replacer les différents éléments dans le cadre de la tectonique des
plaques p. 156 et 157.
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.
Rédaction d’un compte-rendu sur feuille double faisant apparaître la démarche expérimentale.

TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes
2
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
Gabbro G0 Lame mince de gabbro G0
Matériel disponible :
- échantillon de roche
- microscope polarisant
- caméra
- logiciels d’acquisition, et
de traitement de texte
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.

TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes
3
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).
Matériel :
- microscope polarisant
- caméra
- FT G01 et 06
- fiche réponse (penser à
enregistrer régulièrement votre
travail)
Afin de montrer
- repérer à l'œil nu (ou la loupe à main), dans les métagabbros, un plagioclase et une amphibole
(hornblende ou glaucophane) en auréole (ou en bordure) d’un pyroxène.
- observer au microscope polarisant les lames minces correspondantes et repérer ces mêmes minéraux.
- acquérir une image numérique avec la caméra des minéraux.
- inclure les images des lames minces dans la fiche réponse, titrer et légender ce qui a permis
l’identification des minéraux.
- placer sur le diagramme pression-température de la fiche réponse les roches conformément à leur
composition minéralogique. Sur le diagramme, orienter par des flèches la succession des transformations
minéralogiques subies par les gabbros océaniques à partir de G0.
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats

TS-tp-p1B-20 Chapitre 2 : la convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes
4
Fiche d'aide candidat
Les transformations minéralogiques des gabbros de la croûte océanique
lame mince de métagabbro G1
Métagabbro à hornblende (amphibole) (LPNA)
lame mince de métagabbro G2
Métagabbro à glaucophane (amphibole) (LPA)
Éclogite à grenat (LPNA)
Éclogite à grenat (LPA)