Le domaine continental et sa dynamique TP n°7

Le domaine continental et sa dynamique
TP n°7
Les indices de terrain sur la formation des chaines de montagne.
Un voyage virtuel dans les Alpes va nous permettre de comprendre en partie les mécanismes à l’origine de la formation de la chaîne alpine. Un modèle de la
formation d’une chaîne de montagne est proposé en référence.
Objectifs : Retrouvez et classez tous les indices (structuraux et pétrographiques) permettant de confirmer le modèle de l’histoire d’une chaîne de
montagnes (ouverture d’un océan puis fermeture, subduction et collision) ?
Support
photographies de paysages et
d’objets géologiques
http://www.labosvt.com/Trans
Alpes/index.php
Bien respecter l’ordre des
étapes :
Capacités
Activité 1
Suivre l’ordre des étapes proposées dans le menu de gauche.
1. A chaque étape (selon l’indice), faire un croquis pour identifier la structure, accompagné du lieu
d’observation ou noter simplement les informations essentielles ou placer la roche dans le diagramme
PT fourni (doc 1).
Analyser,
extraire des
informations
2. Compléter la fiche bilan en reportant le nom de l’indice (associé au lieu d’observation) dans la bonne
case.
Réaliser des
croquis (avec
les forces et
mouvements)
1
7
2
3/4
5
6
Echantillons de roches et lames
minces :
- G0 gabbro
- Basalte
- Péridotite
- microscopes polarisants
3. Identifier les structures et minéraux caractéristiques des roches de la lithosphère océanique. (Doc 2)
4. Réaliser un dessin d’observation de chacune en les plaçant comme dans l’ophiolite du Chenaillet.
Utilisation du
microscope
polarisant
Réaliser un
dessin
d’observation
Le domaine continental et sa dynamique
Document de référence : modèle de formation des Alpes.
TP n°7
Le domaine continental et sa dynamique
TP n°7
Document 1 : Diagramme pression/température montrant les domaines de stabilité d’associations de
quelques minéraux caractéristiques.
Document 2 : Descriptif des roches, présentes ou non sur la paillasse, qui témoignent de
l’enfoncement d’une lithosphère océanique sous une lithosphère continentale.
A l’œil nu
Gabbro G0
Métagabbro à Hornblende G1
Métagabbro à glaucophane
G2
Métagabbro à grenat + jadéite
= éclogite G3
Texture grenue, sombre, des
pyroxènes sombres et des
plagioclases blancs, grisâtres.
Auréoles noires d’amphiboles
entre les plagioclases et les
pyroxènes, autour des
pyroxènes.
Auréoles de glaucophane
autour des pyroxène, voire
disparition des pyroxènes +
plagioclases
grains rouges de grenat
visibles dans une matrice verte
de jadéite.
Au microscope
Pyroxènes + plagioclase
Plagioclases + auréoles
d’amphiboles + pyroxène
(relique)
Plagioclases + glaucophane
Grenat + jadéite.
Document 3 : Schéma d’une subduction
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BILAN : La formation d’une chaîne de montagne : indices d’un paléoocéan, d’une paléosubduction et d’une collision.
Epaississement
crustal : indices d’une
collision continentale
Le domaine continental et sa dynamique
Support
Echantillons de roches et
lames minces :
- G0 gabbro du Chenaillet
- G1 métagabbro à
Hornblende
- G2 métagabbro à
glaucophane
- G3 métagabbro du Mont
Viso (= éclogite)
TP n°7
Activité 2 : Retrouver des indices minéralogiques de la disparition d’une
lithosphère océanique par subduction.
1. Identifier les différents minéraux des métagabbros (Queyras et Mont
Viso) doc 2 à l’œil nu.
2. Faire un rapide croquis des lames minces proposées en légendant
avec les principaux minéraux.
3. Compléter le document 1 (doc 1)
4. Indiquez le type de métamorphisme (conditions de P et T) subi par
ces roches au cours du trajet PTt.
5. Placer ces roches dans un schéma de contexte de subduction d’une
plaque (doc 3) ainsi que les entrées et les sorties d’eau des roches
lors de leur transformation.
Capacités
Utilisation du
microscope
polarisant
Réaliser un
dessin
d’observation
- microscope polarisant
Dessin d’observation au microscope polarisant d’une lame
mince de GABBRO
(structure grenue, refroidissement lent, roche magmatique
plutonique)
Support
Documents 1, 2 et 3 p 174175
Age de la croûte océanique
(en MA).
Epaisseur de la croûte (en
km)
Epaisseur de la lithosphère
(en km)
Densité de la lithosphère
Capacités
Activité 3 : Le moteur de la subduction.
1. Décrire l’ensemble des transformations subies par la lithosphère
océanique en s’éloignant de la dorsale.
2. Calculer les densités d2 à d6 et remplir le tableau.
3. A partir de quel âge la plaque océanique peut-elle théoriquement
plonger. Pourquoi en fait plonge-t-elle beaucoup plus tard ?
9
16
25
100
150
Extraire des
informations
Calculer
Raisonner
Croûte continentale
6
40
30
130
3.240
3.187
Le domaine continental et sa dynamique
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Correction :
Age de la croûte océanique (en MA).
9
16
25
100
150
Croûte continentale
Epaisseur de la croûte (en km)
6
6
6
6
6
40
Epaisseur de la lithosphère (en km)
30
40
50
100
120
130
Densité de la lithosphère
3.240
3.255
3.264
3.282
3.285
3.187
Densité asthénosphère = 3.25
La plaque océanique devrait plonger à partir de 16 Ma car sa densité est déjà supérieure à celle de l’asthénosphère.
Elle ne plonge pas car elle est soutenue des 2 côtés par la lithosphère plus jeune et donc moins dense, côté
continent par la lithosphère continentale peu dense.