Les ophiolites et la lithosphère océanique

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Amélie Favreau
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1 Les ophiolites et la lithosphère océanique 1 ère S Terminale S Place dans les programmes et dans la progression Première S : Divergence de phénomènes liés : Formation et divergence des plaques lithosphériques au niveau des dorsales océaniques. Nature et chimie de la lithosphère océanique : roches initiales, roches hydratées et/ou déformées. Terminale : Dans les Alpes franco-italiennes affleurent des roches qui contiennent des témoins minéralogiques des conditions de pression et température d une subduction. Il s agit d éléments d une ancienne lithosphère océanique subduite et ramenée en surface (ophiolites). Dans les Alpes franco-italiennes affleurent des témoins de marges passives : sédiments, blocs basculés et de croûte océanique non subduite (ophiolites). Sujet : Les ophiolites (TS) et la lithosphère océanique (1 ère S) / La lithosphère océanique (1 ère S) et les ophiolites (TS). Autres sujets voisins : Les ophiolites (Leçon TP) Une proposition de plan : I / Structure et dynamique de la lithosphère océanique 1 / Les matériaux océaniques et leur organisation --> poste 1 2 / La dynamique de la lithosphère océanique --> poste 2 II / Les associations ophiolitiques et leur signification 1 / Le massif ophiolitique du Chenaillet --> poste 3 2 / Localisation tectonique des massifs ophiolitiques --> poste 4 III/ Mise en place des ophiolites

2 1 / Les marques d une subduction --> poste 5 2 / Les marques d un retour en surface --> poste 6 Poste 1 - Nature des matériaux et structure de la lithosphère océanique. - Identifier minéraux et roches - Traduire des observations par un schéma. - Échantillons et lames minces : basaltes (structure en pillows), gabbro, péridotites.. - Planche permettant l identification des principaux minéraux (plagioclases, pyroxènes, olivines). - Données de forages et de coupes (fracture Vema). - Identification des roches : analyse des textures et des minéraux. - Construction d un log synthétique : structure de la lithosphère océanique. Matériaux et organisation de la lithosphère océanique : les différents couches... Hydratation... Poste 2 - Divergence de la lithosphère (refroidissement, hydratation, épaississement). - Devenir de la lithosphère (subduction) - Identifier mouvements et environnements géodynamiques. - Carte de l âge du fond des océans. -

3 Poste 3 - Nature des matériaux et structure du massif du Chenaillet. - Identifier minéraux et roches - Traduire des observations par un schéma. - Éprouver une hypothèse. - Échantillons et lames minces : basaltes (structure en pillows), gabbro, péridotites.. - Planche permettant l identification des principaux minéraux (plagioclases, pyroxènes, olivines). - Coupe du Chenaillet. - Identification des roches : analyse des textures et des minéraux. - Construction d un log synthétique : structure du massif du Chenaillet. - Comparaison avec le log construit poste 1 / Interprétation / hypothèses explicatives Signification des ophiolites : éléments d une ancienne lithosphère océanique. Dans le cas du Chenaillet, transformations océaniques. Poste 4 - Localisation des ophiolites. - Situation tectonique des ophiolites. - Ophiolites et transformations minérales

4 - Analyser une coupe géologique. - Identifier des minéraux. - Carte des Alpes : localisation des massifs ophiolitiques. - Coupe du massif du Viso. - Éclogite du Viso : échantillon et lame mince - Planche permettant l identification des principaux minéraux. - Analyse des documents : identification d une mise en place tectonique - Identification des roches : analyse des minéraux - Identification de transformations minérales. Signification des ophiolites : éléments d une ancienne lithosphère océanique mise en place par des phénomènes tectoniques. Mise en place accompagnée de transformations minérales (métamorphisme). Poste 5 - Les transformations minéralogiques, indicatrices de la subduction. - Utiliser le microscope polarisant (platine tournante et analyseur amovible). - Représenter les observations par un dessin. - Éprouver une hypothèse. - Échantillons et lames minces : gabbro non métamorphisé dans la subduction (type Chenaillet), gabbro métamorphisé dans le faciès schistes bleus (gabbros du Queyras), gabbro métamorphisé dans le faciès éclogite (gabbros du Viso). - Planche permettant l identification des principaux minéraux. - Grille pétrogénétique des minéraux de la séquence basique, permettant de retrouver les conditions d apparition des minéraux de cette séquence (exemple ci-dessous).

5 - Réalisation d un dessin d observation mettant en évidence les relations entre les différents minéraux du métagabbro. -Localisation dans la grille pétrogénétique des zones P,T pouvant correspondre à l apparition des minéraux du gabbro à hornblende, du gabbro à glaucophane, des éclogites - Indication sur la grille pétrogénétique des transformations subies par le gabbro. - Discussion de l hypothèse proposée sur le processus géodynamique susceptible d expliquer les évolutions observées. Les transformations minéralogiques montrées par les roches témoignent d un enfouissement en profondeur selon un gradient HP-BT, qui argumente l hypothèse d une subduction de la lithosphère océanique. (gabbro de type Chenaillet : refroidissement subi par le gabbro lors de l expansion océanique (développement de hornblende autour des cristaux de pyroxènes)). Poste 6 - Chemin P,T, t : subduction puis exhumation. - Réaliser des croquis. - Extraire des informations

6 - Photos d affleurements - Grille pétrogénétique - Réalisation de croquis faisant apparaître la chronologie relative. - Indication des faciès observés dans le graphique P, T - Tracé d un chemin P,T,t Enfouissement puis exhumation.

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