TS-T1B - Le domaine continental et sa dynamique TP 12

La formation des chaînes de montagne

La région des Alpes est une zone de convergence où une chaîne de montagne se

forme depuis des millions d’années, par la collision de 2 lithosphères continentales.

On cherche à reconstituer l’histoire de la chaîne à partir des indices qui peuvent y

être observés.

Comment les indices géologiques et minéralogiques actuels dans les

chaînes de montagne nous renseignent-ils sur les conditions de mise

en place de la chaîne ?

Activité 1 : Analyse d’indices géologiques alpins

Compétences et attitudes mobilisées: - Recenser, extraire et organiser des informations à partir de données de terrain

Support Activité Capacités

Photographies de paysages et

d’objets géologiques

accessibles à partir de la page :

padlet.com/Hodot_SVT/TS_T1B_TP12

A partir de l’exploitation de la carte interactive des Alpes

(accessible à la page padlet.com/Hodot_SVT/TS_T1B_TP12)

permettant d’observer des données provenant de différents sites

alpins, relevez des indices (tels que des roches, des minéraux,

des structures géologiques…) dont l’interprétation et la mise

en relation vous permettront de retracer l’histoire des Alpes

depuis 250 Ma.

Remarque : Pensez à passer la souris sur les photographies afin

d’obtenir des informations supplémentaires et bien lire chaque page

jusqu’au bout.

Complétez le tableau bilan fourni :

- identifiez l’âge, décrire les indices géologiques et

interprétez leurs significations.

- Réalisez un schéma simple de la région des Alpes sur

lequel vous indiquerez la direction des forces et le

nom du mouvement dans la case prévue.

Analyser, extraire des informations

Réaliser des croquis (avec les forces et

mouvements)

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Tableau présentant les différents indices relevés et leurs interprétations

Sites

Age de l’indice (en Ma)

Description des indices

(préciser le nom des roches)

Interprétations

Schéma de la région alpine pendant la période étudiée

(préciser la direction des forces et le nom du mouvement)

Etape n°1:

Prelles

Présence d’un delta : début du

rifting

Etape n°2:

Barrachin

Présence d’une

mer peu profonde

Extension / distension

Etape n°3:

Saint-Crépin

Etape n°4:

Chenaillet 1 (+ série d’indices

1 du Chenaillet

2)

-155

à

-65

Etape n°5:

Château Queyras

-100

à

-40

Etape n°6:

Chenaillet 2

(série d’indices

2)

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Activité 2 : Etude des indices minéralogiques d’une ancienne subduction

Compétences et attitudes mobilisées:

- Utiliser un microscope polarisant, analyser des lames minces géologiques.

- Repérer à différentes échelles, de l'échantillon macroscopique de roche à la lame mince, des minéraux témoignant de transformations liées à la subduction.

Les gabbros océaniques sont des roches grenues riches en pyroxène et en plagioclase qui se mettent en place en profondeur au niveau de la dorsale. Au cours de l’expansion océanique, ils subissent des transformations minéralogiques liées à la circulation d’eau marine dans la croûte (métamorphisme hydrothermal), et deviennent ainsi des métagabbros. Lors de la subduction, les conditions de pression et de température changent et entrainent de nouvelles transformations minéralogiques métamorphiques modifiant les métagabbros de la croûte océanique.

On cherche à reconstituer l’histoire des gabbros alpins grâce à l’étude des indices minéralogiques présents dans les roches métamorphiques provenant des Alpes.

Support Activité Capacités

Echantillons de roches et lames minces : - Gabbro (G0)

- Métagabbro à

Hornblende (G1)

provenant du

Chenaillet

- Métagabbro à

glaucophane (G2)

provenant du

Queyras

- Eclogite (G3)

Documents 1 à 2

1. Identifier à l’œil nu et au microscope les minéraux suivants :

a. plagioclases et pyroxènes dans le gabbro G0

b. plagioclase et amphibole hornblende en bordure d’un

pyroxène dans le métagabbro G1

c. plagioclase et glaucophane en bordure d’un pyroxène dans

le métagabbro G2

d. grenat et jadéite dans le métagabbro éclogite G3

2. Tracer le chemin pression/température/temps suivi par la

lithosphère océanique :

- placer sur le diagramme pression/température (doc. 1) les

métagabbros G1, G2 et éclogite G3 conformément à leur composition

minéralogique

- mettre en évidence sous forme de flèches la succession des

transformations minéralogiques subies par ces gabbros.

3. Placez sur le document 2 les différents métagabbros dans le

contexte géodynamique de leurs formations afin de reconstituer

l’histoire des gabbros alpins.

4. Déterminer le pourcentage d’hydratation des différents minéraux

des gabbros et métagabbros étudiés, à l’aide du logiciel MINUSC

utilisable en ligne et de sa fiche technique :

- Plagioclase (= Anorthite) et Pyroxène (= Augite) du gabbro G0,

- Amphibole Hornblende du métagabbro G1,

- Chlorite (minéral présent dans un métagabbro G1 plus éloigné

de la dorsale),

- Glaucophane du métagabbro G2,

- Jadéite et Grenat du métagabbro éclogite G3

5. Comparer l’hydratation de ces différentes roches et en déterminer

les mouvements d’eau entre les roches de la croute océanique

et son environnement au cours des différentes étapes du

métamorphisme de la croûte océanique et représenter sur le

schéma du document 2 les entrées et sorties d’eau des roches.

Utilisation du microscope polarisant

Repérer aux différentes échelles les

transformations subies par les minéraux lors

d’une subduction.

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Document 1 : Diagramme pression/température montrant les domaines de stabilité d’associations de quelques minéraux caractéristiques

Document 2 : Schéma d’une subduction

Légende :

G0 = Gabbro G0

Croûte continentale Croûte océanique

Manteau asthénosphérique

Manteau lithosphérique

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VISUALISATION DE STRUCTURES CRISTALLINES AVEC MINUSC

Note : l'hydratation d'un minéral se traduit par la présence d’ions hydroxydes (OH-) dans la structure.

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Schéma bilan : La formation d’une chaîne de montagne (indices d’un paléoocéan, d’une paléosubduction et d’une collision)

Ecrire dans les cases le nom des différents indices prouvant la présence d’une marge passive (trace de l’ancienne ouverture de l’océan), d’un ancien océan (expansion de l’océan), d’une subduction (fermeture de l’océan), et d’une collision.

Indices témoignant de la présence d’une ancienne

marge continentale bordant un océan :

Indices témoignant de la présence d’un ancien océan :

Indices témoignant de la fermeture par subduction d’un ancien océan :

Indices témoignant de la collision continentale (épaississement

crustal) :

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