[PDF] TP1B5 : Des océans disparus dans les domaines continentaux

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TP1B5 : suture ophiolitique Terminale spécialité passé mouvementé 1 TP1B5 : Des océans disparus dans les domaines continentaux Objectif : chercher des arguments en faveur d"une construction polyphasée des domaines continentaux Observer la carte géologique mondiale afin d"identifier quelques ceintures orogéniques ceintures d"Afrique du sud et nord-américaine. Recenser et organiser les informations chronologiques sur les formations magmatiques et métamorphiques, figurant sur une carte de France au 10-6. Recenser, extraire et organiser des données de terrain ou cartographiques pour argumenter : - Sur l"origine océanique d"un complexe ophiolitique (données pétrographiques et minéralogiques) ; - Sur l"idée de suture (données cartographiques : par exemple, les Alpes ou l"Himalaya).

Établir des corrélations entre la composition minéralogique d"une roche et les différentes

conditions de pression et de température, déterminées par les contextes de subduction. Matériel :

- Manuel Nathan documents 5 et 6 p 131 - InfoTerre + fiche technique - Onegeology = fiche technique - MétaGabbros alpins + lames minces correspondantes : métagabbro à hornblende, métagabbro à glaucophanet et métagabbro éclogitique - Microscope polarisant - Fonds de schémas structuraux, Monde, France, Fonds de coupes Comment le modèle de formations de grands ensembles cratoniques au cours de cycles orogéniques successifs a-t-il été justifié ? Première partie les ceintures orogéniques de la carte du Monde au

1 /35 000 000 Comment reconnaitre une ceinture orogénique ? Quelles sont leur caractéristiques ? En existe-

t-il en France ?

Reconstituer l"histoire géologique de la formation de la croûte continentale actuelle d"Afrique

australe. Lien avec exercice Liban 2013 sur le craton canadien.

Deuxième partie les sutures entre anciens domaines continentaux 1. L"extension des ophiolites alpines carte des zones alpines

Zones internes alpines riches en ophiolite : fermeture océan donc subduction. Gradation du métamorphisme déterminé par les observations de roches des complexes ophiolitiques

2. Les conditions géologiques des transformations minéralogiques des roches

ophiolitiques

De l"ouest Chenaillet en passant par le Queyras et le Mont Viso à l"est : on observe différents

complexes ophiolitiques qui se caractérisent par des transformations différentes.

Document 5 p. 134

TP1B5 : suture ophiolitique Terminale spécialité passé mouvementé 2

1 : Métagabbro Cheniallet

2 : Métagabbro Queyras

3 : Métagabbro Viso

Document de référence : les transformations minéralogiques de la lithosphère océanique

TP1B5 : suture ophiolitique Terminale spécialité passé mouvementé 3 Les conditions de la transformation des gabbros océaniques dans les Alpes

Au niveau des chaines de montagnes, on retrouve des roches océaniques qui ont subi des transformations pendant leur incorporation à la

chaîne de montagnes. Des minéraux caractéristiques de certains domaines de température et de pression apparaissent.

Les zones de subduction sont marquées par des transformations minéralogiques dans des contextes de haute pression et basse température.

On cherche à valider l"hypothèse " au cours de leur intégration à la chaîne, les ophiolites subissent des transformations dans un

contexte géodynamique de subduction ».

Ressources

Minéralogie, densité et hydratation de 4 roches métamorphiques retrouvées dans les zones de subduction Document: les transformations minéralogiques de la lithosphère océanique Les gabbros océaniques, mis en place au niveau d"une dorsale (1100°; 0,2 Gpa), se sont tout d"abord refroidis à environ 200° au cours de l"expansion océanique, sans augmentation notoire de pression (0,2 à 0,3 Gpa). Puis, dans un deuxième temps ils ont enregistré une augmentation simultanée de pression et de température à raison de 300°C pour 1 Gpa.

Composition Minéralogique

Pyroxène relique

Amphibole Hornblende

Plagioclase

Pyroxène relique

Amphibole Glaucophane

Plagioclase

Amphibole Glaucophane

Pyroxène Jadéite

Plagioclase

Pyroxène Jadéite

Grenat

Faciès

métamorphique METAGABBRO

SCHISTES VERTS METAGABBRO

SCHISTES BLEUS

METAGABBRO

SCHISTES BLEUS

A jadéite

METAGABBRO

ECLOGITE

structure Grenue : pyroxène (relique) entouré d"une auréole d"amphibole d"aspect vert (hornblende) dans une matrice blanche de plagioclases Grenue : pyroxène (relique) entouré d"une auréole d"amphibole d"aspect noir (glaucophane) dans une matrice blanche de plagioclases

Grenue : pyroxène (relique)

entouré d"une auréole d"amphibole d"aspect noir (glaucophane) dans une matrice blanche de plagioclases Grenue : grains rouges de grenat visibles dans une matrice verte de jadéite

Minéraux hydratés

amphibole amphibole amphiboles aucun

Densité

3,2 3.3 3.4 3.5 TP1B5 : suture ophiolitique Terminale spécialité passé mouvementé 4

Matériel

- un échantillon de métagabbro du Chenaillet + site - un échantillon de métagabbro du Queyras + site : - un échantillon d"éclogite du Mont Viso + site

- lames minces correspondantes et microscope polarisant à platine tournante réglé et loupe à main - fiche de détermination des minéraux - matériel d"acquisition d"image numérique.

Expliquer

en vous justifiant pourquoi les transformations minéralogiques des gabbros océaniques sont compatibles avec un contexte de

subduction. Matériel disponible et protocole d"utilisation du matériel

Matériel

Protocole

- échantillons de 3 roches présentes dans le tableau ressource - une loupe à main - planche d"identification des minéraux - - microscope polarisant à platine tournante réglé au maximum d"extinction (un des deux filtres polarisants est escamotable) - Observer à l"oeil nu ou à la loupe à main les 3 roches et déterminer leur structure. - Observer au microscope polarisant les lames minces pour identifier: o sa composition minéralogique en utilisant la planche d"identification des minéraux o son faciès métamorphique, c"est à dire la zone de pression et

température où ont cristallisé les minéraux qui le constituent. - Document les transformations minéralogiques

représenter par des flèches la succession des transformations minéralogiques subies par les gabbros océaniques alpins au cours du temps, décrite par le texte. Reporter sur ce trajet la position des trois roches étudiées. TP1B5 : suture ophiolitique Terminale spécialité passé mouvementé 5

Éléments de correction : Les conditions de la transformation des gabbros océaniques dans les

Alpes Stratégie : D"après le diagramme (P, T), les transformations minéralogiques sont caractéristiques de domaine de pression et de température.

L"analyse minéralogique des gabbros transformés nous informera sur les conditions de pression et de température.

Si ces conditions sont HP-BT, alors les conditions seront caractéristiques d"une zone de subduction.

Présentation des résultats

Roches Photographies des roches Croquis des roches

Nouveaux minéraux

Minéraux hydroxylés

Métagab-bros du

Chenaillet

Hornblende en auréole

autour du pyroxène .

Hornblende (OH)

Métagab-bros du

Queyras

Glaucophane en auréole

autour du pyroxène

Glaucophane (OH)

Métagab-bros du

Viso

Glaucophane

Jadéite

Grenat

Epidote

Quartz

Glaucophane (OH)

Eclogite Viso

Légendes :Px = pyroxène, Hb =

hornblende, Pl = plagioclase, Gl = glaucophane, J = jadéite, Gt = grenat,

Q = quartz, Ep = épidote.

Jadéite

Grenat

(glaucophane absente sur nos lames) TP1B5 : suture ophiolitique Terminale spécialité passé mouvementé

6Au cours de leur enfouissement lors de la subduction des

nouveaux minéraux apparaissent dans des conditions de

HP/BT et conduisent à la libération d"eau.

Cristallisation gabbro océanique Métagabbro schiste vert Métagabbro schiste bleu Eclogite Flèche : trajet du gabbro

Exploitation des résultats Les transformations de ces 3 gabbros sont caractéristiques d"un métamorphisme HP/BT. Ce métamorphisme est compatible avec une zone de subduction. Les ophiolites alpines ont donc subi des transformations au cours de la subduction de la lithosphère océanique (téthysienne) Retour à la carte de la répartition des ophiolites alpines

Le métamorphisme est de plus en plus intense au fur et à mesure qu"on se déplace vers l"est.

Interprétation d"une subduction vers l"est et le passage d"une lithosphère océanique sous la plaque " italienne », aboutissant à la collision

Europe / Adria.

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