THEME 4 : LA CONVERGENCE LITHOSPHERIQUE ET SES EFFETS Leçon 2 : convergence et collision QCM QCM 1 : Les géologues étudient des roches récoltées à l'affleurement, dans les régions du Chenaillet (gabbro) et du Queyras (métagabbro), roches témoins de l'histoire des Alpes (on précise que la croûte océanique actuelle est constituée de gabbros). Les minéraux des roches, se forment à une pression et une température déterminées, et sont des indices permettant de reconstituer les conditions de formation de ces roches ; on peut alors proposer un modèle : Les Alpes se sont formées par une subduction de lithosphère océanique suivi d'une collision. Les minéraux du gabbro sont : pyroxènes, plagioclases, amphiboles, et chlorite. Ceux du métagabbro : jadéites, glaucophanes, pyroxènes, plagioclases, et auréoles de chlorite. document 1 : diagramme pression/température obtenu en soumettant des minéraux à des modifications de pression et température. On obtient alors les domaines de stabilité P, T de chaque minéral. 1
document 2 : coupe transversale schématique d'une zone de subduction (d'après Kornprobst, 2000) Le gabbro et le métagabbro sont des roches qui ont une origine commune. Le domaine de stabilité de la glaucophane, permet d'affirmer que ce minéral s'est formé en surface. La présence de glaucophane indique que la lithosphère océanique s'est enfoncée dans la zone de subduction. La chlorite est l'indice que la croûte subduite est remontée à la surface. On en déduit qu'il y a eu une collision. 2
QCM 2 Les gabbros sont des roches grenues, qui constituent la croûte océanique. Lors de la formation de la chaîne des Alpes, l'océan alpin s'est refermé, la croûte océanique a été entraînée dans la collision et métamorphisée. L'étude des gabbros métamorphisés, ou méta gabbros, permet de définir les conditions P, T, t (Pression, Temps, température) auxquelles les roches ont été soumises. Les gabbros sont constitués essentiellement de cristaux de plagioclases et de pyroxènes, et se sont formés à l'axe des dorsales, à 5 km environ de profondeur et à une température de 1000 C. Les métagabbros gardent les traces des déformations subies par les minéraux acquis lors du métamorphisme, dans des conditions P, T, t, différentes des conditions d'origine. Les documents A et B représentent des lames minces réalisées dans un même échantillon de métagabbro. 3
Document C : trajet thermodynamique et champ de stabilité de quelques minéraux du métamorphisme La glaucophane s'est formée à 300 C, sous une press ion de 600 Mpa. Chronologiquement (doc. B), suivant le principe d'inclusion, la glaucophane s'est formée avant le pyroxène et le plagioclase. Des réactions chimiques entre les cristaux de pyroxène et de plagioclase ont permis l'apparition de la glaucophane. Le métagabbro a d'abord subi un enfouissement rapide en profondeur, puis est remonté à l'affleurement. QCM 3 Les hautes chaînes de montagne plissées : A. sont essentiellement constituées de sédiments marins. B. témoignent de l'existence de grandes forces verticales. C. contiennent des lambeaux de croûte océanique. D. sont le siège d'une activité sismique. QCM 4 Les Alpes franco-italiennes : A. se sont soulevées tout au long de l'ère secondaire. B. se sont soulevées durant la première partie de l'ère tertiaire. C. constituent une chaîne de montagne complètement achevée. D. constituent une chaîne au début de sa formation. QCM 5 La collision est : A. un phénomène lié au déplacement des continents au sein d une plaque lithosphérique B. une conséquence des mécanismes de la tectonique des plaques lithosphériques C. l affrontement de deux masses continentales après la fermeture d un océan D. un phénomène tectonique à l origine de toutes les chaînes de montagnes QCM 6 Les mouvements lithosphériques convergents se manifestent par : A. la formation d une marge passive B. des empilements de nappes C. des cassures de type faille inverse dans les roches D. la formation de chaînes de montagnes 4
QCM 7 La collision de deux plaques : A. suit nécessairement une subduction de lithosphère océanique. B. suit nécessairement une subduction de lithosphère continentale. C. engendre un important volcanisme D. engendre un raccourcissement de la lithosphère E. engendre un important plutonisme QCM 8 Le métamorphisme est : A. la transformation d une roche à l état solide suite à un changement des conditions P et/ou T B. la transformation d une roche à l état liquide suite à un changement des conditions P et/ou T C. accompagné d un changement de la composition chimique de la roche D. accompagné d un changement de la composition minéralogique de la roche QCM 9 Ce schéma représente a. Les vestiges de la marge européenne qui bordait l'océan alpin b. Les vestiges de la marge africaine qui bordait l'océan alpin c. Des blocs basculés de la croûte continentale limités par des failles normales d. Des blocs basculés de la croûte océanique limités par des failles normales 5
QCM 10 A. Unité chevauchée B. Fenêtre C. Front de charriage D. Forces de compression E. Unité chevauchante F. Fragment de nappe QCM 11 Ce schéma présente une étape de l'histoire des Alpes A. Le stade rift continental, fracturation de la corûte contientale et mise en place des blocs basculés B. La phase de subduction de l'océan Alpin C. Le stade rift océanique, mise en place d'une jeune lithosphère océanique bordée par des marges passives 6
QCM 12 A. Chevauchement B. Faille inverse QCM 13 Ce schéma présente une étape de l'histoire des Alpes A. Le stade rift océanique, mise en place d'une jeune lithosphère océanique bordée par des marges passives B. La phase de collision des marges continentales des Alpes. C. Le stade rift continental, fracturation de la corûte contientale et mise en place des blocs basculés 7
QCM 14 Le massif du Chenaillet A. représente un fragment d'une ancienne lithosphère océanique subduite B. représente un fragment d'une ancienne lithosphère océanique non subduite C. est une roche de la lithosphère océanique D. est composée d'une association de péridotite serpentinisée, de métagabbros, de métabasaltes en coussin et de radiolarite 8
QCM 15 Au niveau des Alpes le Moho est situé vers 50 Km de profondeur A. Faux B. Vrai QCM 16 Observation d'une lame mince d'un métagabbro du complexe ophiolitique du Chenaillet en lumière polarisée non analysée. A) Cette roche témoigne d'un métamorphisme de basse tempéature, haute pression. B) Cette roche témoigne de la subduction d'une croûte océanique 9
QCM 17 A. Allongement vertical, relief B. Raccourcissement horizontal C. Force de compression D. Faille inverse QCM 18 Ce schéma présente une étape de l'histoire des Alpes A. Le stade rift océanique, mise en place d'une jeune lithosphère océanique bordée par des marges passives B. La phase de subduction de l'océan Alpin C. Le stade rift continental, fracturation de la corûte contientale et mise en place des blocs basculés 10
QCM 19 Le mont Viso. A. représente un fragment d'une ancienne lithosphère océanique subduite B. représente un fragment d'une ancienne lithosphère océanique non subduite QCM 20 Ce schéma présente une étape de l'histoire des Alpes A. Le stade rift continental, fracturation de la croûte continentale et mise en place des blocs basculés B. Le stade rift océanique, mise en place d'une jeune lithosphère océanique bordée par des marges passives C. La phase de collision des marges continentales des Alpes. D. La phase de subduction de l'océan Alpin 11