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 http://www.labosvt.com/trans 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
Document de référence : modèle de formation des Alpes.
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
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
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 174-175 1. 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) 9 16 25 100 150 Croûte continentale 6 40 30 130 Densité de la lithosphère 3.240 3.187
Correction : Le domaine continental et sa dynamique TP n 7 Age de la croûte océanique (en MA). 9 16 25 100 150 Croûte continentale Epaisseur de la croûte (en km) 6 6 6 6 6 40 Epaisseur de la lithosphère (en km) 30 40 50 100 120 130 Densité de la lithosphère 3.240 3.255 3.264 3.282 3.285 3.187 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.