massifcentralcorr2012 [Mode de compatibilité]

Position des divers arrêts
Nous avons fait une sortie
géologique dans le Massif
Central dans le but de découvrir
et de reconstituer une partie de
l’histoire de la chaîne. Nous
avons visité quatre sites : le
premier était à Chouvigny, le
deuxième à Château-Rocher, le
troisième à Chazeron et le
dernier était à La roche de
Sauterre. Grâce à cette sortie
nous pouvons un peu mieux
comprendre l’évolution de la
chaîne de montage du massif
Central.
I) Les roches magmatiques,
plutoniques et leur altération
Arrêt 1 : La roche est constituée de
minéraux visibles a l’œil nu, elle a
donc une texture grenue. On en
déduit qu’elle a refroidit lentement
et qu’elle a été mise en place en
profondeur.
Quartz
Feldspaths
Mica
Fig. 1
La roche est composée
quartz, de feldspath et
biotite,
d’après
document 1 c’est donc
granite.
Doc. 1
de
de
le
du
Arrêt 3 : Château de Chazeron
La roche est constituée de minéraux visibles a
l’œil nu, elle a donc une texture grenue. On en
déduit qu’elle a refroidit lentement et qu’elle a
été mise en place en profondeur. La roche est
composée de quartz, de feldspath et de
biotite, d’après le document 1 c’est donc du
granite
quartz
Feldspath
(modifié)
Fig. 2: échantillon de granite pourri.
On peut observer que le granite de l’arrêt 3 est beaucoup plus abimé que celui de l’arrêt 1. En
effet, le granite, à texture grenue, devrait avoir ces minéraux visibles à l’œil nu. Hors, ici, la
roche est érodée et il est difficile de les distinguer.
Nous voyons le détail d’une fracture
On observe également des
fracturations au niveau de la
roche.
Il semblerait d’ailleurs que les
micas noirs ont « disparus ».
On observe à la place une teinte
rouille
Lorsque nous avons prélevé de la roche érodé, nous l’avons tamisé
dans 4 tamis de taille différentes.
Sur cette photo nous pouvons voir à chaque étape les différents états de la
roche.
Après un premier tamis, on
observe des petits granites de la
taille d’un petit pois. On peut
observer des micas, du quartz, et
des feldspaths
Avec un tamis plus fin, on
obtient du sable, où on peut
observer essentiellement du
quartz et quelques feldspaths.
Lorsque l’on ajoute un peu d’eau au
sable on peut constater que celui-ci
prend une texture argileuse.
On peut donc conclure qu’à force
d’être abimé, le granite devient du
sable qui une fois mouillé devient
de l’argile.
On peut alors se questionner sur les causes de la dégradation de
cette roche.
On peut supposer que l’eau et l’air sont à l’origine de cette
dégradation.
L’eau sépare les minéraux du granite. Le quartz est un minéral inaltérable et
une fois séparée il nous fournit du sable. Le feldspath se transforme en argile
et les micas plus précisément la biotite, se transforme en argile mais aussi en
hydroxyde de fer.
Granite
sain
Granite
« pourri »
Fig. 4: différents stades de l’érosion du granite
Sable
granitique
La dégradation de la roche est dû aux éléments de l’environnement, eau, vents…..
L’eau s’infiltre dans la roche par les fissures ce qui provoque une altération de la
roche. L’érosion de la roche produit des particules (galet, graviers, sables, argiles..)
qui sont entrainées par les eaux courantes (eau de ruissèlement, cours d’eau…).
Les particules transportées par l’eau vont se sédimentées lorsque la vitesse du
courant diminuera ou s’annulera. Au fil du temps, les sédiments s’accumulent, se
compacte puis ils se déshydratent et se cimentent c’est ainsi que les particules
issues de la dégradation deviennent des roches sédimentaires.
Synthèse chronologique de la présence de roches métamorphiques et
magmatiques en surface:
Augmentation de pression et température;
Formation de la roche magmatique en profondeur;
Remontée de la roche magmatique en surface (érosion et isostasie);
Érosion à cause des végétaux, du vent, de l’eau;
Altération chimique de la roche qui nous fournit du sable et de l’argile;
Les sédiments sont évacuées vers le fond de l’océan;
Les sédiments sont déposées, et le cycle commence.
II) Les roches métamorphiques, signes
de collision continentale
Arrêt 1 : Chouvigny
Le micaschiste
Le micaschiste est une roche métamorphique constituée de micas noirs (biotite)
et de micas blancs (muscovite) principalement. A la lumière, on remarque bien
son aspect brillant (dû au mica) et feuilleté (schistosité).
Micas, aspect
brillant
Schistosité
Micaschiste vu à l’œil nu
Arrêt 2 : Château-Rocher
Le gneiss
Le gneiss est une roche métamorphique, reconnaissable par son alternance de lits
clairs et de lits sombres (foliation). Les lits clairs sont constitués de feldspath et de
quartz et les lits sombres de biotite.
Foliation
Lit clair
Lit sombre
Gneiss vu à l’œil nu
La migmatite
Les migmatites sont constituées de deux parties : une partie ayant les caractéristiques
du gneiss et une autre ayant les caractéristiques du granite. Elle est issue d’une fusion
partielle d’un gneiss : en chauffant, les minéraux vont réagir entre eux et se
recristalliser en granite.
Partie
gneissique
Partie
granitique
Migmatite vue à l’œil nu
Roche métamorphique 1
(chlorite+muscovite)
chloritoschiste
Roche métamorphique 2
(feldspaths+quartz+biotite+mu
scovite+sillimanite)
micaschiste
Roche métamorphique 3
(feldspaths+quartz+biotite+mu
scovite+sillimanite+ grenat)
gneiss
Roche métamorphique 4
(feldspaths+quartz+biotite+mu
scovite+sillimanite+ petits
niveaux granitiques qui ont
commencé à fondre et on
recristallisé sur place)
migmatite
Les minéraux sont stables pour une certaine pression et
une certaine
température. Lorsque ces conditions changent les minéraux interagissent pour
donner de nouveaux minéraux stables dans ces nouvelles conditions
Le métamorphisme implique une augmentation de la pression et de la température
comme le montre le schéma ci-dessous. Et s’il y a augmentation de la pression et de la
température, cela signifie qu’il y a enfouissement des roches, et donc que la croûte
continentale s’est épaissie. C’est pourquoi la présence des roches métamorphiques (tels
que le schiste, le micaschiste, le gneiss) montre que la croûte a subi un épaississement. ,
dans le cas où ces conditions continuent à augmenter une partie de la roche peut
fondre et donner naissance à du magma et recristallisé sous forme de granite
(exemple la roche 4). Ce phénomène de fusion partielle est l’anatexie.
Schéma
expliquant le
métamorphisme
III) Les roches magmatiques volcaniques
La Roche Sauterre (datée du Miocène -5,5Ma)
La photographie montre un front de coulée
• L’aspect de l’affleurement
Pour finir, l’affleurement sera
composé de cassures car en
refroidissant la lave chaude va
former des prismes.
• Structure de la roche :
L’aspect de la roche est plutôt uniforme. On
ne distingue que quelques cristaux, appelés
phénocristaux, à l’œil nu dans une pâte non
cristallisée. La roche est très sombre
Selon le doc 1, la roche a donc
une structure microlithique
(issue d’un refroidissement
rapide de la roche). Il s’agit
d’une roche volcanique
Pyroxène et feldspath
A l’œil nu, nous observons
de l’olivine, du pyroxène et
du feldspath. D’après le
document c’est du basalte
Dans le basalte, on peut voir des nodules entièrement cristallisés (donc
texture grenue et refroidissement en profondeur) contenant des minéraux
verts qui caractérisent l’olivine, mais aussi des minéraux bruns noirs
correspondants au pyroxène.
Pyroxène
Olivine
Nodules de
péridotites
La Roche de
Sauterre
• Roche constituant les enclaves
Observation au
microscope optique, en
Lumière Polarisée Non
Analysée à gauche
En Lumière
Polarisée et
Analysée à droite.
On sait que les enclaves contiennent du pyroxène et de l’olivine (et spinelle)
et que c’est une roche grenue issue d’un refroidissement lent en profondeur.
D’après le document c’est de la péridotite.
On se situe de plus dans une
région (la roche Sauterre)
où on trouve des basanites
à leucite et des éboulis de
coulées de basanites. Ce qui
correspond au volcanisme
durant le miocène.
Dans cette lave se trouve différentes enclaves. Le magma basaltique (magma
qui contient peu de silice et qui est très fluide) est crée par fusion partielle du
manteau de l’asthénosphère. Cette fusion partielle se déroule uniquement en
profondeur à des températures et des pressions élevés.
Lorsque le magma remonte il doit probablement emmener des morceaux, des
fragments de roche qu’il traverse jusqu’à la surface.
Ces enclaves ne doivent pas entré pas en fusion c’est pourquoi elle garde leur
aspect initial et leur structure grenue. Grâce aux traces de ces enclaves nous
avons une information sur la composition du manteau terrestre.
Conclusion
Grâce à nos différents arrêts dans le massif Central nous pouvons partiellement
reconstituer l’histoire géologique du massif Central.
Une plaque s’est rapprochée d’une autre plaque (phase de convergence). Le
rapprochement des deux plaques a aboutit à la collision des continents et à la
formation d’une chaîne de montagnes. Au cours de la collision, certaines roches
ont subi des variations de pression et/ou de température donnant des roches
métamorphiques (-400 à -340 Ma) (schistes, micaschistes, gneiss). Certaines ont
même fondu partiellement les migmatites.
Du granite s’est formé en profondeur (-334 Ma). Grâce à l’érosion des roches et
à l’isostasie, ce granite est ces roches métamorphiques sont remontées à la
surface. Aujourd’hui l’érosion des granites forme des arènes granitiques comme
à Chazeron.
Très récemment, un volcanisme s’est mis en place et a formé la chaine des Puys
(5,5 Ma)