CLASSE DE TERRAIN : LA MEMOIRE DES ALPES, CHAINE DE COLLISION

Transcription

1 CLASSE DE TERRAIN : LA MEMOIRE DES ALPES, CHAINE DE COLLISION Les Alpes sont une chaine de montagne de collision Les géologues proposent le modèle suivant, illustré par les schémas ci-dessous, pour expliquer la formation d une chaine de montagne de collision : elle correspond à un ancien domaine océanique dont la fermeture par subduction a conduit à la collision des deux domaines continentaux qui bordaient l océan initial. La chaîne de montagne ainsi formée évolue. A partir de données recueillies sur le terrain en différents points de la chaine Alpine, à partir d études complémentaires menées en classe, vous devez rassembler des arguments pour valider ce modèle. Vous disposez d un classeur qui vous apporte des précisions pour guider et exploiter vos observations de terrain, ainsi que des documents à compléter. Vous devez utiliser l ensemble de ces données pour construire une synthèse illustrée ( avec photos, croquis ), sous une forme judicieuse ( texte limité )

2 ARRET N 1 : La falaise jour n 1 Site à consulter : Doc 1 : a) pillow-lava en formation b) Pourquoi pillow?? Doc 2a : lames minces de la première roche à IDENTIFIER à l affleurement, à l arrêt N 1. = Vue au microscope polarisant en LPA 40 : = Vue au microscope polarisant en LPA 400 Doc 2b : deux lames minces de deux roches différentes présentes dans les éboulis à l arrêt N 1 = Vue au microscope polarisant en LPA 100 : = Vue au microscope polarisant en LPA 100 Olivine Pyroxène Plagioclase. Lame mince de gabbro Lame mince de péridotite

3 ARRET N 2 : Unités structurales du Chenaillet vues depuis la cabane des Douaniers Doc 3 : Observation depuis la cabane des douaniers, lieu du déjeuner! Doc 4 : Le gabbro classique que vous connaissez (en LPA) tout droit sorti de son refroidissement lent près de la dorsale! (= G1) Pas d olivine sur cette vue! Le terrain... Voici les métagabbros en macro + micro que vous pourrez rencontrer au fur et à mesure de votre ascension si vous êtes assez attentifs! Doc 5 : Métagabbros n 2 Ce métagabbro est différent du gabbro que vous connaissez. Rappelez les minéraux du gabbro? C est vieux de 7 jours!!!! Il présente une orientation des minéraux (=foliation). Les pyroxènes (Cpx) magmatiques bruns, plus ou moins aplatis en amande ne sont plus en équilibre avec le plagioclase (Pl) dont ils sont séparés par un minéral noir, la hornblende (Hb), bien visible au microscope (LN): La hornblende est une amphibole brune au microscope ; elle entoure complètement le pyroxène et l'isole du plagioclase. En utilisant les info du labo, expliquez l origine de la Hornblende.

4 Le labo : à utiliser dans la réponse : * Pyroxène : formule chimique (Mg,Fe) 2 (Si 2 O 6 ) * Plagioclase brut: formule chimique (Mg,Fe) 2 (Si 2 O 6 ) Na[AlSi 3 O 8 ], Ca[Al 2 Si 2 O 8 ] *La Hornblende est une amphibole verte (= minéral) de formule chimique (Ca,Na,K) 2 (Mg,Fe 2+, Fe 3+,Al) 5 [Si 6 (Al,Si) 2 O 22 ](OH,F) 2. * L'actinote est une amphibole calcique de formule Ca 2 (Mg,Fe) 5 Si 8 O 22 (OH) 2 = Hydrothermalisme océanique principe et conséquence sur transformation de la croûte océanique (exemple au niveau de l axe de la dorsale

5 ARRET N 3 Les radiolarites du crêt de la perdrix. Doc 7 : Clé de détermination des roches vues en 1 ère S (voir cours de 1 ère ) Doc 8 : Affleurement observé au crêt de la perdrix Doc 9 : lame mince de radiolaires ( 400) Avec un très fort grossissement, des coquilles (tests) sont visibles, les organismes concernés sont unicellulaires : les radiolaires et la roche est une radiolarite. Présence de roche rouge ou verte intercalée entre des calcaires métamorphisés. Doc 10 : Les radiolaires (ou Radiolaria) font partie du zooplancton ou plancton animal. Ces organismes dont la taille est comprise entre 1 mm et 1 cm sont des Eucaryotes monocellulaires hétérotrophes (protozoaires). Ils possèdent un squelette à base de dioxyde de silicium SiO 2 (on parle de plancton siliceux) autour duquel rayonnent de fins pseudopodes. Ces organismes existent toujours dans les mers. Doc 11 : Origine des différentes couleurs de la roche observée! La roche formée par l accumulation des tests siliceuses des radiolaires en très grande quantité * a du être faillée. De l eau s est donc infiltrée dans les failles et a dissous la silice qui secondairement, s est recristallisée en filon. Le fer s est introduit au réseau cristallin formant alors du fer à l état réduit de couleur vert : FeO ou à l état oxydée : Fe 2 O 3 de couleur rouge. * Une telle prolifération des radiolaires pourrait être liée à des sources hydrothermales libérant beaucoup de silice dissoute. Des témoins de telles sources ont été retrouvés dans le Chenaillet.

6 Quelques indications d altitude Doc 6: Carte topographique de la région du Chenaillet I ndices pour exploitation de ce document: Repérez l altitude : - de la cabane des douaniers (2) - des radiolarites(1) - des gabbros du massif du Chenaillet(3) - des basaltes (4) Quelle devrait être la disposition des radiolarites dans cet ensemble de roches? Que constatez-vous? 1 Comment pouvez-vous expliquez leur répartition actuelle?

7

8 ARRET N 4 - BARRACHIN Légende S : Solidus L : Liquidus FAILLE NORMALE SAVOIR CARACTERISER UNE FAILLE SUR LE TERRAIN : Comprendre la formation d un magma, sources de volcanisme à partir d un diagramme Pression/température/temps (diagramme PTt) FAILLE INVERSE Mode d emploie de lecture du diagramme P-T temps lorsque les conditions de pression-température sont «à gauche» c-à-d ne «recoupe» pas le solidus (droite réalisée en laboratoire), la roche est entièrement solide. lorsque les conditions pression-t d une roche «recoupe» le solidus, il y a alors fusion partielle de cette dernière et formation de magma. prenons une péridotite asthénosphérique stable : profondeur environ 120km, température 1300 C : y a possibilité d une fusion partielle? Dans quel contexte pourrait-elle fondre? Mots clés pour faire des liens : cinérites contexte géodynamique de Barrachin fusion partielle péridotite. A vous de jouer! TRAVAIL ATTENDU : Relevez sur le terrain différents indices* argumentant l histoire des Alpes au Trias moyen. * indices pétrologique, tectonique, volcanique ainsi que biologique. Sera attendu un croquis interprétatif pour l indice tectonique observé sur le terrain (pouvant être accompagné d une photographie personnelle et légendée). LEXIQUE Dolomie = roche sédimentaire [(Ca, Mg) (CO3) 2 ] formée sous un climat chaud Gypse = roche évaporitique Cinérites = dépôts de cendres volcaniques Stromatolithe (tapis de pierre en grecque) = roche calcaire (CaCO 3 ) liée à l activité d algues photosynthétiques nommées algues bleues» situées au sommet du champignon (stromatolithe) ; l exigence liée à la photosynthèse de ces algues nécessitera une eau peu profonde (pour assurer une luminosité suffisante). Rappel de la photosynthèse : CO 2 + lumière + H 2 O H 2 O + mo 2HCO3 - + Ca 2+ CaCO3 + H 2 O + CO 2 Actualisme = théorie postulant que les phénomènes du passé se produisent de la même manière que les phénomènes d aujourd hui. Traduction anglais uniformitarisnism

9

10 ARRET N 5 : Le pli de Saint Clément. Doc 12 : Le pli de Saint Clément et âges des terrains - Les couches sont constituées de flysch à helminthoïde (roches sédimentaires résultant d avalanches sous-marines caractérisées par des pistes serpentiformes on ne connait pas l animal responsable de ces pistes.). - Les dépôts les plus récents sont au cœur du pli et les plus anciens sont à l extérieur (Flysch gréseux). - Age des flysch au centre du pli : Crétacé supérieur Indices pour exploitation de l arrêt: 1 Réalisez un croquis de votre observation 2 Indiquez par des flèches les contraintes tectoniques anciennement mises en jeu 3 Schématiser 2 états antérieurs à la structure

11 ARRET n 6 - ANTICLINAL des gorges du Guil Vous êtes à proximité d un grand pli géologique en forme de dôme = anticlinal. Il nous est impossible d accéder directement à l affleurement de l anticlinal du Guil ; cependant ce pli se prolonge au niveau de la route de la Viste sur laquelle vous allez pouvoir échantillonner en toute sécurité (progresser le long de la route de la Viste reviendra donc au même qu échantillonner directement au niveau du pli) But du travail : On cherche à connaitre l organisation géologique de cet anticlinal (succession des roches, contacts anormaux, ) pour en déduire un nouvel indice permettant de valider le scénario de l histoire des Alpes proposé par les géologues. Pour vous aider dans votre travail vous pouvez vous aider du document de travail qui sera à reprendre et à compléter sur vos notes personnelles. Pour chaque arrêt vous pourrez compléter le tableau type suivant (sauf pour l arrêt n 2 voir document de travail ) : Arrêt n : Nom de la roche : Age : Schéma affleurement avec pendage orienté des couches : Caractéristiques de la roche : Doc 13 : Photo de l anticlinal du Guil

12 Doc 14 : Croquis d interprétation (document de travail ) Arrêt n 2 : Arrêt n 3 voir page suivante Arrêt n 4 Arrêt n 1

13 Arrêt n 2 : repérer l existence d un nouveau minéral (= glaucophane de couleur bleutée ) qui n apparaissait pas dans les gabbros du Chenaillet. Schématiser l agencement de la glaucophane par rapport aux autres minéraux déjà connus, puis à l aide du diagramme P,T fourni ci-dessous expliquer l origine de ce nouveau minéral Doc 15 :

14 Doc 16 : Bloc erratique en provenance du VISO Doc 17 : Et (..) en lame mince en LPNA 400 Plagioclase Auréole de glaucophane Pyroxène

15 ARRET N 7 : Panoramas depuis le col du Lautaret Doc 18 : Extrait de la carte géologique du massif du Pelvoux :

16 Etude de 2 panoramas depuis le col du Lautaret : * panorama situé coté Sud : le massif de Combeynot (voisin du massif de la Meije, située plus à l ouest ) Au niveau des massifs du Combeynot et de la Meije, les Alpes présentent des traces de 3 phases de collision à l origine de 3 chaines de montagne qui se sont succédées et superposées dans le temps : - la chaine cadomienne, dont certains granites datent de 550 millions d années, retrouvés au sein du massif de la Meije. - la chaine hercynienne, issue de la collision entre un continent situé au sud du globe ( Gondwana) et un continent nord ( Laurussia, formé de l Amérique du Nord et de l Eurasie accolées ), à l origine de la Pangée édifiée à la fin de l ère primaire : ces granites datent d environ 320 millions d années et sont présents dans le massif de Combeynot - la chaine alpine, la plus récente, formée à l ère tertiaire * panorama situé coté nord : le massif du grand Galibier 1/ A l aide des indications apportées par les 2 panneaux explicatifs, disposés dans le jardin alpin du Lautaret : - repérez puis nommez les principaux reliefs observés - tracez, sur les photos de ces 2 panoramas, les limites des différents ensembles de roches ( = unités ) présentés, leur nom, leur âge 2/ Quelle remarque pouvez-vous formuler en ce qui concerne l agencement des différentes unités repérées? Comment pouvez-vous expliquer une telle disposition? 3/ Rassemblez tout ce que vous connaissez à propos des granites : enveloppe terrestre où ils sont majoritaires, roches auxquelles ils sont associés, famille de roches auxquels ils appartiennent, leur composition minéralogique, conditions de leur formation... 4/ Enoncez des problèmes liés à la présence et à l affleurement de granites dans les Alpes, envisagez des éléments de réponse

17 Le cadre géologique du col du Lautaret : * panorama situé coté Sud : le massif de Combeynot ( voisin du massif de la Meije, située plus à l ouest ) * panorama situé coté nord : le massif du grand Galibier

18

19 Thème du programme : LES RELATIONS ENTRE ORGANISATION ET MODE DE VIE, RESULTAT DE L EVOLUTION : RESULTATS DE LA VIE FIXEE CHEZ LES PLANTES A FLEURS Votre travail : chaque classe est indépendante (travail d une heure puis inversion des classes). Après le déjeuner, rendez-vous sous le porche du jardin alpin! Classe 1 Classe 2 N 1 - Rendez vous au jardin alpin où un chercheur vous attendra sous le porche pour vous faire visiter les recoins du jardin et vous montrer en quoi les plantes sont le résultat ultime d une longue évolution N 2 soyez attentif et sortez vos appareils photo afin de remplir les questions et le tableau présenté. Bonne visite! N 1 pendant ce temps, l autre classe pourra visiter le jardin en «libre» et surtout étudier les deux panoramas pour la partie géologie (panorama du Galibier et panorama de la Meije). et profitez de cet endroit! A la différence de la plupart des animaux qui peuvent se déplacer à la recherche de conditions plus favorables, à la recherche de leur nourriture, partenaire sexuel etc, le plantes vivent fixées dans le sol et doivent néanmoins assurer différentes fonctions à savoir : nutrition, reproductions et défense.. Notamment elles sont directement exposées aux conditions de leur milieu : facteurs climatiques (températures, précipitations, lumière, vent humidité), facteurs édaphiques (caractéristiques du sol), facteurs biotiques (influence des autres plantes et des animaux herbivores) et facteurs anthropiques (action de l homme). Et cela se complique encore quand les conditions deviennent difficiles, c est ce que nous allons pouvoir étudier au Col du Lautaret en visitant Le jardin alpin! En effet, en zone alpine ces facteurs peuvent être limitant soit au contraire en excès.. Comment définit-on la zone alpine de la zone subalpine? Citez des exemples de contraintes en zone alpine :....

20 Tableau récapitulant quelques exemples d adaptation face à une contrainte caractéristique au col du Lautaret (prise de notes, tableau à remettre au propre ensuite). Exemple de contrainte liée au Col du Lautaret : Exemple de végétal et type d adaptation sélectionné : Illustration : * Discussion en lien avec le réchauffement climatique : * Impression personnelle sur le jardin en 2 ou 3 mots :