Le domaine continental et sa dynamique TP n 7

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1 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 Activité 1 Capacités photographies de paysages et d objets géologiques Alpes/index.php Bien respecter l ordre des étapes : 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). 2. Compléter la fiche bilan en reportant le nom de l indice (associé au lieu d observation) dans la bonne case. 1 Analyser, extraire des informations Réaliser des croquis (avec les forces et mouvements) 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

2 Document de référence : modèle de formation des Alpes.

3 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. Gabbro G0 Métagabbro à Hornblende G1 Métagabbro à glaucophane G2 Métagabbro à grenat + jadéite = éclogite G3 A l œil nu 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

4 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

5 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) - microscope polarisant 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 Dessin d observation au microscope polarisant d une lame mince de GABBRO (structure grenue, refroidissement lent, roche magmatique plutonique) Support Activité 3 : Le moteur de la subduction. Capacités Documents 1, 2 et 3 p 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? Extraire des informations Calculer Raisonner Age de la croûte océanique (en MA). Epaisseur de la croûte (en km) Epaisseur de la lithosphère (en km) Croûte continentale Densité de la lithosphère

6 Correction : Le domaine continental et sa dynamique TP n 7 Age de la croûte océanique (en MA) Croûte continentale Epaisseur de la croûte (en km) Epaisseur de la lithosphère (en km) Densité de la lithosphère 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.

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