07_I5_G_Obs_72 I5 - La convergence lithosphérique et ses effets

07_I5_G_Obs_72
I5 - La convergence lithosphérique et ses effets
Fiche sujet - candidat
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
Les gabbros océaniques sont des roches entièrement cristallisées caractérisées par une grande richesse en pyroxène et en plagioclase et qui
se mettent en place au niveau de la dorsale. Ils subissent ensuite des transformations minéralogiques, au cours de l’expansion océanique et de
la subduction, notamment celle des pyroxènes en amphiboles : ils deviennent ainsi des métagabbros.
On cherche à montrer que des différences minéralogiques observées dans des métagabbros témoignent de leur histoire.
Matériel :
- deux roches identifiées (un métagabbro G1 et un métagabbro G2) et les lames minces correspondantes,
- microscope polarisant à platine tournante réglé (un des deux filtres polarisants est escamotable)
Activités et déroulement des activités
1- Justifier, à l’aide de la fiche – document 2/2, l’intérêt de l’étude minéralogique comparée pour
retracer l’histoire des deux roches.
2- Observer le métagabbro G1 à l’œil nu et repérer les pyroxènes et les plagioclases, caractéristiques
des gabbros, ainsi que la hornblende préférentiellement positionnée autour du pyroxène. Observer
au microscope polarisant la lame mince correspondante pour rechercher à l’aide du document 1/2
une auréole de hornblende autour d’un pyroxène.
Capacités et critères d'évaluation
Utiliser le microscope polarisant
- réalisation des réglages
- repérage des minéraux à l’œil
nu et en lame mince
Barème
1
5
2
Appeler l’examinateur pour vérification des deux minéraux
3- Observer l’échantillon G2 à l’œil nu, puis la lame mince correspondante au microscope, pour Utiliser le microscope polarisant
retrouver un secteur montrant les relations entre un pyroxène et le glaucophane (qui se développe
- repérage des minéraux à l’œil
préférentiellement autour du pyroxène).
nu et en lame mince
Appeler l’examinateur pour vérification
4- Placer sur le diagramme pression – température (fiche document – candidat 2/2) les roches G1 et
G2 conformément à leur composition minéralogique observée et compléter la légende. Sur le
diagramme, orienter par des flèches la succession des transformations minéralogiques subies par
les gabbros océaniques à partir de G0.
Traduire des informations
par un schéma
2
5
5- Etablir la relation entre chacune de ces transformations minéralogiques et l'histoire des gabbros Adopter une démarche explicative
océaniques.
4
6- En fin d’épreuve, ranger le matériel.
1
Gérer le poste de travail
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I5 - La convergence lithosphérique et ses effets
Fiche document - candidat 1/2
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
Planche des caractéristiques des minéraux des métagabbros, à l'œil nu sur l'échantillon, et au microscope polarisant
NB : Les lames minces peuvent être observées, à l'œil nu, sur fond blanc ce qui permet de repérer certains minéraux colorés avant d'utiliser le microscope.
PLAGIOCLASES
A l'œil nu
Minéral blanc mat
PYROXENES
Dialage
Minéral sombre de couleur bronze à surfaces planes reflétant la lumière
AMPHIBOLES
Hornblende
Glaucophane
Minéral noir
Minéral bleu nuit
En lumière polarisée mais
non analysée
(sans l'analyseur)
En lumière polarisée
et analysée
(avec l'analyseur)
AU MICROSCOPE
PYROXENES (en relique)
AMPHIBOLES
En LPNA Sections à bordures effilochées de
Hornblende
Glaucophane
couleur beige à brun clair. Nombreuses Minéral brun clair à vert dont la couleur Minéral bleu à violet dont la couleur
fissures fines et parallèles dans le sens change avec l'orientation. Sections
change avec l'orientation.
de la longueur (clivages).
losangiques à bordures nettes. Deux
plans de fissures parallèles (clivages).
En LPA Teintes vives (jaune, orange, magenta Teintes vives (jaune, orange, magenta, Teintes vives (jaune, orange, magenta)
et bleu).
bleu) atténuées par la couleur naturelle. atténuées par la couleur naturelle
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I5 - La convergence lithosphérique et ses effets
Fiche document - candidat 2/2
LA TRANSFORMATION MINERALOGIQUE DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
Nom :
Prénom :
Classe :
Etablissement :
Document à rendre à
l'examinateur à l'issue de
l'épreuve
Domaines de stabilité des minéraux ;
I = association à glaucophane + jadéite
II = association à glaucophane + plagioclase.
III = association à grenat + jadéite +/- glaucophane.
IV = association à chlorite + actinote + plagioclase.
V = association à hornblende + plagioclase
VI = association à grenat + jadéite
VII = association à pyroxène + plagioclase
Gabbro (G0)
océanique
(G1)
(G2)
Trajet Profondeur/Température/temps
suivi par les roches de la croûte
océanique au cours de l’expansion puis
de la subduction
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Fiche réponse - candidat
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
ETABLISSEMENT :
Classe :
Nom :
Prénom :
A rendre à l’issue de l’épreuve - Utiliser le verso si nécessaire
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I5 - La convergence lithosphérique et ses effets
Fiche barème d'évaluation
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
Nom des candidats
Capacités et critères d’évaluation
(en gras, pendant la séance)
1 – Comprendre la manipulation
Glaucophane et hornblende sont des témoins de conditions différentes
de pression et température
2 et 3- Utiliser le microscope polarisant :
- réalisation des réglages (éclairage, diaphragme, condenseur …),
- utilisation des objectifs (choix adapté, mise au point),
- utilisation du dispositif de polarisation (analyseur, platine
tournante),
- recherche puis centrage de la région la plus favorable de
l’objet,
- identification exacte des trois minéraux
- pyroxène et hornblende dans G1
- pyroxène et glaucophane dans G2
4- Traduire des informations par un schéma :
- positionnement exact des métagabbros G1 et G2
- positionnement exact de la flèche
5- Adopter une démarche explicative :
- hornblende issue des transformations minéralogiques de G0 à
pression constante et avec baisse de température, traduisant le
refroidissement de la lithosphère qui s’éloigne de la dorsale
- glaucophane issu des transformations minéralogiques de G1 suite
à une augmentation de pression et à température constante,
traduisant un enfouissement.
6 - Gérer le poste de travail : rangement du matériel d’optique et des
échantillons (lames)
NOTE
Barème
1
5
2
2
5
2
2
1
/ 20
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Fiche laboratoire et évaluateurs
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
Matériel :
- deux roches identifiées (un métagabbro G1 et un métagabbro G2) et les lames minces correspondantes,
- microscope polarisant à platine tournante réglé (un des deux filtres polarisants est escamotable)
Conseils :
Prévoir le document de secours éventuel en fonction de la qualité des auréoles présentes dans les lames minces.
Si le candidat ne trouve pas l’auréole autour du pyroxène (G1 ou G2), aider le candidat à la repérer, et lui donner seulement 1 point sur 2.
Le microscope polarisant doit disposer d’une platine tournante. L’un des deux filtres polarisants doit pouvoir être escamoté sans que l’élève
ne puisse dérégler la position croisée des deux filtres lorsqu’il les positionne de part et d’autre de la lame mince. Le microscope est fourni
réglé au maximum d’extinction au laboratoire et l’élève ne doit pas avoir à le refaire en cours d’évaluation.
Pour la planche des caractéristiques des minéraux, prévoir l'impression sur imprimante jet d'encre couleur, vérifiée avant (buses non
bouchées et cartouches couleur non vides). Impression à faire sur papier de bonne qualité. Mais il est préférable, pour le document de
secours, que ce soit l’examinateur qui repère une auréole sur le microscope du candidat ou de l’afficher sur l’écran d’un ordinateur.
Affichage écran ou impression des fiches candidat :
Prévoir d’ imprimer ou d’afficher à l’écran, en cas de besoin, l’un ou l’autre des documents de secours regroupés dans le fichier
07_I5_G_Obs_72_secours.
La fiche document-candidat 1/2 est aussi disponible sous forme de fichier séparé afin de pouvoir, si on préfère, l’afficher à l'écran au
lieu de l’imprimer : 07_I5_G_Obs_72_planche.
Blouse
non
Prescriptions
Gants
non
Lunettes
non
Autorisations
Calculette
Papier brouillon
non
Fourni par l’établissement
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I5 - La convergence lithosphérique et ses effets
Fiche secours – candidat 1/2
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
Photographie d'une portion de lame mince de métagabbro G1 en lumière polarisée non analysée (LPNA)
Cliché Nicollet
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Fiche secours – candidat 2/2
LES TRANSFORMATIONS MINERALOGIQUES DES GABBROS DE LA CROUTE OCEANIQUE
Photographie d'une portion d’une lame mince de métagabbro G2 en lumière polarisée non analysée
0.3 mm
Cliché Nicollet