Métamorphisme et Magmatisme de Subduction - incertae
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Dossier III SVT Activité 2 Métamorphisme et Magmatisme de Subduction : une Histoire d’Eau Terminale Scientifique Enseignement obligatoire Problématique Un certain nombre de marqueurs géographiques (fosses, montagnes...), géologiques (volcanisme andésitique de type explosif, séismes, prismes d’accrétion) et géothermiques signent les zones de subduction. L’étude de ces zones montre que des roches particulières s’y forment (Ex : Andésite dans la cordillère des Andes). La question à aborder est alors : Quels sont les mécanismes mis en jeu dans la formation des roches des zones de subduction, d’une part au niveau de la plaque subduite, et d’autre part au niveau de la plaque chevauchante ? Objectifs ☯ ☯ ☯ ☯ Saisir des informations (observations microscopiques, diagrammes et formules chimiques) Utiliser des techniques d’observation (microscope polarisant) Mettre en relation des informations Comprendre le rôle des facteurs physico-chimiques (P,T et eau) dans la genèse de nouvelles roches Production attendue Critères de réussite ☯ un texte de moins d’une page accompagné d’un schéma fonctionnel commenté présenté sur une double feuille en format paysage pour répondre à la problématique ==> supports n°1 à n°11. les principaux minéraux des roches de la lithosphère subduite sont identifiés à l’œil nu et au microscope polarisant (en LPNA et LPA*) le schéma positionne les principales roches de la lithosphère océanique vieillissante, de la lithosphère subduite et de la lithosphère Remarque : le schéma fonctionnel commenté chevauchante, précise les minéraux caractéristiques et les caractéristiques hydriques peut être réalisé en classe à l’aide des traite(roches hydratées ou anhydres) de ces roches et ments de texte « OPEN OFFICE » ou indique à l’aide de flèches les mouvements de « WORD ». l’eau (cf. titre de l’activité). le texte fournit les preuves d’une hydratation de la plaque lithosphérique vieillissante et d’une déshydratation de la lithosphère subduite, précise les conditions physico-chimiques subies par les roches au cours de la plongée de la plaque subduite et explique pourquoi un magma basaltique se forme dans le manteau de la lithosphère chevauchante et pourquoi il devient andésitique. Conseils de réalisation reconnaître les principaux minéraux des roches présentées, prendre en compte leur formule chimique (présence ou absence du radical OH) et les placer dans un diagramme P,T. mettre en relation d’une part, les domaines du diagramme P,T avec les équations des transformation des roches des lithosphères vieillissante et subductées et d’autre part, les solidus anhydres ou hydratés avec le géotherme d’une lithosphère continentales. . * LPNA : Lumière Polarisée Non Analysée / LPA : Lumière Polarisée Analysée Supports 1 : Echantillons et lames minces correspondantes des roches produites au niveau des dorsales : péridotites, gabbros et basaltes. 2 : Echantillons et lames minces correspondantes des roches associées au vieillissement de la lithosphère océanique lors de son hydratation : « schistes verts » et serpentinite. 3 : Echantillons et lames minces correspondantes des roches associées à la subduction : « schistes bleus » et éclogites. 4 : Echantillons et lames minces correspondantes des roches associées à la lithosphère chevauchante : diorites et andésites (et trachytes) 5 : Planches de reconnaissance des minéraux observés au microscope polarisant (LPNA et LPA) et mode d’emploi du microscope polarisant 6 : Document fourni : compositions minéralogiques des principales roches de la lithosphère océanique 7 : Document fourni : diagramme P/T du compartiment subduit 8 : Document fourni : diagramme P/T du compartiment chevauchant 9 : Document fourni : quelques réactions du métamorphisme de subduction se produisant entre les divers domaines 1 à 5 10 : Document fourni : abondance de la silice dans quelques roches 11 : Document fourni : schéma générale de la subduction localisant quelques roches En ligne : ENT Gay-Lussac => http://entgaylussac.ac-limoges.fr ou site SVT => http://www.incertae-sedis.fr/gl ActiT406_2009 Terminale Scientifique Dossier III Activité 2 SVT Enseignement obligatoire Supports 6 : compositions minéralogiques des principales roches de la lithosphère océanique Minéraux et composition chimique Gabbro et basalte Péridotite Schistes « verts » Serpentinite Schistes « bleus » Éclogites + ++ 0 0 0 0 Plagioclase (Si3 Al2 O8 Na, Cl) +++ 0 ++ 0 ++ rare Pyroxène (augite) ((Si,Al) 03) (Ca, Fe,Mg,AL) +++ ++ + 0 + rare Épidote (Si3 O9 OH) Ca2 Al2 (Al, Fe) 0 0 ++ 0 0 0 Chlorite (Si3Al O10 Mg3 (OH)4) 0 0 ++ 0 0 0 Olivine (Si O4 Fe,Mg) rare 0 + 0 Serpentine (Mg6 [Si4O10 (OH)2] (OH)6) 0 0 0 ++++ 0 0 Amphibole (glaucophane) (Si8O22 (OH)2 Na,Mg,AL ) 0 0 0 0 ++++ rare Pyroxène vert (Jadéite) (Si2O6 Na AL (Ca, Fe, Mg) 0 0 0 0 rare +++ Grenat (Si3Al2O12 (Fe,Mg,Ca) 0 0 0 0 0 +++ Amphibole brune (Si7Al O22 Ca2 (Mg, Fe) Al (OH)2) 7 : diagramme P/T du compartiment subduit 0 8 : diagramme P/T du compartiment chevauchant 9 : quelques réactions du métamorphisme de subduction se produisant entre les divers domaines 1 à 5 1 => 2 : Plagioclase + Pyroxène + eau -------> Amphibole brune de type Hornblende 2 => 3 : Plagioclase + Hornblende + eau ----> Chlorite + Actinote (Amphibole verte) 3 => 4 : Plagioclase + Chlorite + Actinote --> Amphibole bleue (Glaucophane) + eau 4 => 5 : Plagioclase ---------------------------> Pyroxène vert (Jadéite) + Quartz 4 => 5 : Plagioclase + Glaucophane ----------> Grenat + Pyroxène vert (Jadéite) + eau 10 : abondance de la silice dans quelques roches Basalte : 45 % de silice Andésite : 55 % de silice Granite : 75 % de silice 11 : schéma générale de la subduction localisant quelques roches Basalte Gabbro Péridotites Métagabbros du faciès des « schistes verts » Andésites Granites Serpentinites Diorites Métagabbros du faciès des « schistes bleus » Éclogites En ligne : ENT Gay-Lussac => http://entgaylussac.ac-limoges.fr ou site SVT => http://www.incertae-sedis.fr/gl ActiT406_2009
