TP3 : L`épaississement de la croûte continentale dans les zones de

TP3 : L’épaississement de la croûte continentale dans les zones de reliefs élevés.
L'épaisseur de la croûte continentale dans les zones de montagne est significativement plus élevée. On
peut y observer des indices permettant de comprendre cet épaississement, à l’échelle des affleurements,
des roches, des minéraux.
Partie 1 : Les indices tectoniques
1) Observation : On observe dans les Alpes des déformations qui témoignent du contexte
tectonique.
1
2
4
1bis
3
- Coloriez les photos de façon
significative afin de mettre en
évidence les déformations
observées.
- Quels types de forces ontelles été mises en jeu ?
(indiquez par des flèches
l’orientation de ces forces.
- Quel est le contexte
tectonique qui induit de telles
forces ? (1)
2) Modélisation : afin de vérifier votre hypothèse on réalise une modélisation.
-
Comprendre le modèle : légendez le schéma 1 (début de l’expérience) en explicitant la
signification des différents éléments.
Observez attentivement l’évolution du modèle et représentez les résultats obtenus.
Votre hypothèse est-elle validée ?(1)
Mettez ces résultats en relation avec les déformations observées sur le terrain dans la partie 1 :
schématisez chaque déformation dans le tableau.
Début
Résultats :
Photo 1
Photo 2
Photo 3
Photo 4
Partie 2 : Indices pétrographiques (roches et minéraux)
1) Observation de roches prélevées dans les Maures. (localisation des gisements : voir carte 1)
Roches 1 : gisement du Rayol canadel. http://lithotheque.ac-aixmarseille.fr/Affleurements_PACA/83_maures/83_maures_rayol_canadel_index.htm
- Les gneiss ont été étudiés au TP2
- Etudiez la roche proposée, c’est un micaschiste.
A l’œil nu
LPNA
LPA
Couleur, aspect, texture
Schéma :
Schéma :
Schéma :
Minéraux déjà connus :
Nouveaux minéraux :
Roches 2 : Gisement du plan de la tour. http://lithotheque.ac-aixmarseille.fr/Affleurements_PACA/83_maures/83_maures_reverdi_roches.htm
- Les granites ont été étudiés au TP2
- Etudiez la roche fournies : c’est une migmatite.
A l’œil nu
Couleur, aspect, texture
Schéma :
LPNA
Schéma :
Minéraux déjà connus :
Nouveaux minéraux :
LPA
Schéma :
2) Comprendre l’origine de la mise en place de ces roches.
On observe à l'affleurement dans les chaînes de montagnes, des roches ayant subi des transformations à
l'état solide. Ce sont des roches métamorphiques. On peut observer :
- Des minéraux étirés/déformés/disposés en feuillets (vu au TP2 gneiss)
- Des minéraux témoignant de changements de température et de pression
Dans certains cas, la roche peut partiellement fondre. On parle alors d'anatexie. Il y a alors formation de
magma qui peut cristalliser lentement et donner de nouvelles roches (migmatite).
En soumettant expérimentalement des roches à des températures et des pressions qui règnent en
profondeur, les scientifiques ont défini différents domaines.
AIDE :
http://objectif-terre.unil.ch/index.php?id=home
choisir « objectif roches », « les minéraux »,
animation 2
Comprendre le graphique :
-
Quel est l’état d’une roche située à 10 Km
de profondeur soumise à une T° 600°C ?
(placez ce point 1 sur le graphique).
-
Qu’arrivera-t-il, à une roche sédimentaire
située à 5 Km de profondeur (100°C) (point
2), portée à 600°C à cause du contact avec
une remontée de magma chaud (3)
-
Tracez le parcours (45)d’une roche
granitique de surface enfouie de plus en
plus profondément…Quelle information
vous manque-t-il ?
A l'intérieur du globe, la température augmente
avec la profondeur. Dans la partie superficielle de
la croûte continentale, la T °augmente de 3°C tous
les 100 m. Mais cette variation est modulée par le
contexte tectonique.
Cette augmentation de la température avec la
profondeur peut être représentée par une courbe
exprimée en °C en fonction de la profondeur ( =
pression), que l'on appelle le géotherme.
En superposant les 2 graphique on peut répondre à
la question précédente, par exemple dans une
région de croûte « stable » (géotherme moyen)
- Tracez le solidus sur ce grapique.
Mais nous n’avons pas accès aux zones profondes, mais nous pouvons reconstituer l’histoire
d’une roche en étudiant ses minéraux. En effet, les minéraux présents dans les roches se forment dans
certaines conditions de pression et de température. Lors de changements des conditions P/T, ils
peuvent se transformer en d'autres minéraux en restant à l'état solide et en gardant leur composition
chimique globale, c'est donc bien du métamorphisme.
Un minéral qui garde sa même composition chimique peut apparaître sous différentes formes
selon les types de contraintes. Il restera dans un état donné pour un certain domaine de température et
de pression qu'on appelle le domaine de stabilité.
Diagramme PT de différents silicates d'alumines de même formule
chimique soumis à des contraintes variées.
- Coloriez les domaines
de stabilité des 3
minéraux présentés.
- Grâce aux minéraux
déterminés (et à la carte
des Maures) positionnez
la roche 1.
- Après avoir tracé le
solidus, expliquez la mise
en place de la roche 2.
AIDE : http://objectif-terre.unil.ch/index.php?id=3042 et page suivante (attention, le diagramme P/T
est inversé)
Exercice 12 page 163