Thème Le domaine continental et sa dynamique
Thème Le domaine continental et sa dynamique 1 ⇒datation des roches d’origine magmatique ou métamorphique ⇒durée mesurée = temps écoulé entre la
LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE - NFabien
LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Origine de quelques granites post-collision Les granites étudiés dans le domaine continental sont caractérisés par une grande diversité qui reflète leurs multiples origines Ainsi, dans les zones de subduction, les granites se forment par fusion partielle des péridotites hydratées du manteau
LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE
LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Les zones de subduction sont le siège d'une importante activité magmatique qui aboutit à la formation de granodiorites et d'andésites Expliquez l'origine du magmatisme dans les zones de subduction et montrez qu'il peut aboutir à la formation de ces deux types de roches
Partie 2 : le domaine continental et sa dynamique
Partie 2 : le domaine continental et sa dynamique I La subduction et son origine A Disparition d’un domaine océanique au cours de la subduction
Le domaine continental et sa dynamique : Géologie du massif
Le domaine continental et sa dynamique : Géologie du massif armoricain Introduction Le massif armoricain faisait partie d’une vaste de chaîne de montagnes mise en place au cours de l’orogenèse hercynienne On recherche des indices géologiques permettant de justifier que le massif armoricain s’est formé lors
PARTIE 1 : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE
PARTIE 1 : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE Introduction Une zone de subduction est caractérisée par une lithosphère océanique qui s’enfonce sous une lithosphère continentale (ou océanique) Cet enfoncement induit des séismes à différentes profondeurs et du magmatisme volcanique et plutonique Ces deux types de roches ont une
1ère PARTIE : (8 points) Le domaine continental et sa
1ère PARTIE : (8 points) Le domaine continental et sa dynamique À partir de l’utilisation des connaissances, exposer l’origine et le rôle de l’eau dans la formation des roches de la croûte continentale au niveau des zones de subduction L’exposé sera accompagné d’un schéma titré et légendé 2ème PARTIE – Exercice 1 (3
2ème PARTIE – Exercice 1 (3 points) Le domaine continental
Le domaine continental et sa dynamique 1 – Le magma acide présent à 30 km de profondeur : est entièrement liquide 2 – Au cours de son ascension, le magma acide : voit sa température diminuer 3 – Le magma acide à l’origine des granitoïdes : commence à cristalliser à 5 km de profondeur Correction du sujet 1
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Le domaine continental et sa dynamique : Géologie du massif armoricain
Introduction
hercynienne. On recherche des indices géologiques permettant de justifier que le massif armoricain s'est formé lors
d'une collision entre deux lithosphère continentale et d'autre part on cherche à dater les granitoïdes qui se sont
formés lors de cette orogenèse.Le document 1 présente des structures tectoniques sur la presqu'île de Crozon. On y observe des strates
sédimentaires superposées et déformées sur une largeur de 15 m et une épaisseur de 7 à 8 m.
Or, les sédiments à l'origine de ces strates se sont déposés en formant des strates horizontales. Ces strates se sont plissées et forment désormais un pli. Ce pli atteste d'un phénomène de compression dans un contexte de convergence. Ces déformations souples sont le résultat de force de compression comme il en existe lors de la collision entre deux domaines continentaux. On observe alors un raccourcissement et un épaississement des terrains. Les plis affectant des strates sédimentaires sont des indices tectoniques de surface. On recherche maintenant des indices pétrographiques de la collision.Le document 2 présente des roches particulières à Port-Navalo situé d'après le document de référence (région
d'Arzon) dans une zone caractérisée par la présence de roches métamorphiques et de migmatites.
L'échantillon de roche présente deux zones :- une zone comprenant une alternance de feuillets de minéraux clairs (riches en quartz et feldspath) et foncés
(riches en biotite). Cette structure particulière est appelée foliation et caractérise des roches soumises à des
forces de compression entraînant un réarrangement des minéraux initialement présent. Il s'agit ici d'une
roche métamorphique. D'autre part, la composition minéralogique est celle d'un granite. On peut en déduire
qu'il s'agit d'un gneiss issu de la transformation d'un granite soumis à des forces de compression avec
augmentation de pression et de température lors d'un enfouissement. Ces transformations s'effectuent à
l'état solide.- une zone de nature granitique formant des lentilles granitiques au sein du gneiss. Une telle association, gneiss
et granite, constitue une roche appelée migmatite. Ces lentilles granitiques témoignent d'une fusion partielle
du gneiss. Il s'agit maintenant de comprendre les conditions de formation de la migmatite.Le document 3 montre un diagramme Pression-température qui permet de comprendre les conditions de formation
de certaines structures présentes dans le document précédent :- la foliation apparaît à partir d'une profondeur de 10 km. On peut alors en déduire que le gneiss, caractérisé par
une foliation, s'est formé lorsque les granites de la croûte continentale atteignent cette profondeur. On peut en
déduire qu'il y a eu enfouissement.- les lentilles granitiques présentes dans la migmatite supposent une fusion partielle. Or, le géotherme G1 d'une
croûte continentale stable de 30 km d'épaisseur ne recoupe pas le solidus hydraté d'un gneiss. On peut en
déduire qu'un gneiss ne peut fondre dans ces conditions.- par contre, le géotherme G2 d'une croûte continentale épaisse, dont le Moho atteint plus de 50 km de
profondeur, recoupe le solidus d'un gneiss. Cette fusion est possible à partir d'une pression de 12 GPa soit 40
km de profondeur et à une température de 600°C environ. On peut en déduire qu'un gneiss enfoui à cette
profondeur atteint sa température de fusion partielle permettant alors la formation d'un liquide magmatique
de nature granitique. En se refroidissant lentement en profondeur, cette partie de la roche est à l'origine des
lentilles granitiques observées dans les migmatites.On comprend alors que les gneiss sont portés à des profondeurs importantes dans une croûte continentale
épaissie caractérisée par une racine crustale importante. Or, la présence d'une racine crustale caractérise
les chaînes de collision. Dans ces conditions des granites sont mis en place lors de la phase de collision, soit
au cours de l'orogenèse. On peut dater l'âge de ces granites.Le document 4 montre un graphique indiquant les compositions isotopiques de minéraux d'un même granite
(isotopes du rubidium et du strontium). Le 87Rb se désintègre en 87Sr. Ainsi, au cours du temps, dès la cristallisation
du granite, il y a diminution de la quantité de 87Rb et augmentation de celle de 87Sr. Ainsi, la variation des
concentrations est dépendante du temps. La droite isochrone du document montre qu'il s'agit d'une relation du
type y = ax + b avec y = 87Sr/86Sr et x = 87Rb/86Sr. Le coefficient directeur dépend du temps t (en simplifiant a = ʄt).
a = ѐy / ѐx en choisissant les deux minéraux mica blanc et mica noir, a = (0,9 ʹ 0,8)/(35 ʹ 15) = 0,1/20 = 0,005
Synthèse :
La formation d'une chaîne de collision entraîne des déformations importantes ainsi que des transformations des
roches de la croûte continentale. Ainsi, la présence strates sédimentaires plissées dans la presqu'île de Crozon est un
indice tectonique de surface indiquant une compression dans un contexte de convergence (doc.1). L'épaississement
de la croûte continentale lors de la collision entraîne également un métamorphisme continental (transformation des
roches sous l'effet d'une modification de pression et de température à l'état solide) caractéristique : la présence
d'une foliation indique un enfouissement des roches de la croûte continentale (doc.2 et 3) soumises alors à des
fortes pressions avec augmentation de la température. Les granites se métamorphisent en gneiss (doc.2) avec
apparition d'une foliation. Un enfouissement encore plus profond des gneiss entraîne une fusion partielle à l'origine
de lentilles de granites au sein des roches métamorphiques : la présence de migmatite (association de gneiss et de
granite), par exemple dans la région d'Arzon, sont des indices pétrographiques de l'épaissement de la croûte
continentale (présence d'une racine crustale) (doc.2 et 3). Ces différents indices, tectoniques et pétrographiques,
témoignent que le massif armoricain est une ancienne chaîne de collision. La datation de certains granites par la
méthode rubidium/strontium valide que ce massif s'est mis en place pendant l'orogenèse hercynienne il y a 351
millions d'années (doc.4).Remarque : la notation de ce type d'exercice porte sur la démarche => elle doit être cohérente avec une exploitation
des documents suivie de déductions en utilisant les connaissances et en mettant en relation les informations ; les
graphiques doivent permettre d'argumenter à l'aide de valeurs chiffrées. Il ne s'agit donc pas de réciter le cours.
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