monprofsvt@gmail.com

P1B TPTD3 Les indices de l’épaississement crustal

vendredi 13 novembre 2015 par Nico ANDRIEUX

Au niveau des chaines de montagnes, la croûte continentale est particulièrement épaisse, l’épaississement de cette croûte océanique a ainsi pour conséquence de soumettre les roches à des conditions nouvelles et bien particulières.
Les observations réalisées sur le terrain et en laboratoire au niveau de la position, la structure et la composition des roches nous permettent de reconstituer l’histoire de cet épaississement.

Google Earth Placemark File - 2.8 Mo

Les indices tectoniques

Dans les chaines de montagnes la croûte continentale présente une épaisseur accrue.

Le but

Utiliser les observations de terrain (structures géologiques) pour expliquer l’épaississement crustal

Les observations

Les plis

Sous l’effet des contraintes tectoniques, les roches se sont déformées de manière souple, on dit qu’elle ont eu un comportement plastique. L’orientation générale des plis indique la direction dans laquelle les contraintes se sont exercées.

JPEG - 127.6 ko

Les failles

On distingue 2 grands types de failles, les failles normales et les failles inverses, chacune d’entre elles caractérise un mouvement tectonique particulier.
La série sédimentaire est déformée par les contraintes exercées jusqu’au point de rupture des roches qui la compose.

JPEG - 185 ko

Les nappes de charriage

La série sédimentaire du Lautaret, dans les Alpes, présente des contacts singuliers au sein de la série sédimentaire, on observe en effet des superpositions de roches initialement éloignées : ce sont des nappes de charriage.
Ces formation géologiques "voyageuses" ont été déplacées sur un "plan de glissement" qui a facilité les déplacements imposés par les contraintes tectoniques.

JPEG - 56 ko
JPEG - 48.7 ko

Les indices pétrographiques

Le but

Le but ici est de montrer quels sont les indices minéralogiques qui témoignent d’un épaississement crustal et donc de replacer les roches présentées dans le diagramme Pression/ Température proposé.

Les observations

Les trois roches présentées proviennent de sites distants de 10 à 15 km et situés dans le bas Limousin (Massif central). Ces roches possèdent toutes une même composition chimique globale qui est la même que celle de roches sédimentaires argileuses appelées pélites.
L’observation des roches en place, sur le terrain, montre le passage très progressif des schistes aux micaschistes puis des micaschistes aux gneiss. Cette succession de roches est interprétée par les géologues comme une transformation progressive des roches sédimentaires (pélites) soumises à des conditions de pression et de température différentes. On nomme métamorphisme ces modifications de texture et de composition minéralogique qui se déroulent à l’état solide.

Roche 1 : schiste à séricite et chlorite

L’observation au microscope montre un alignement de petites paillettes de séricite et de chlorite (minéraux voisins des micas) qui détermine une schistosité. L’aspect satiné de l’échantillon est dû à la séricite, sa couleur verdâtre à la chlorite.

JPEG - 38.4 ko

Roche 2 : micaschiste à grenat

La roche est essentiellement formée de micas noirs (biotite) vivement colorés en lumière polarisée analysée et de quartz de teinte grise. La schistosité est très marquée malgré les déformations dues à la présence de gros cristaux de grenat.

JPEG - 36.8 ko

Roche 3 : gneiss gris

L’aspect lité de l’échantillon est dû à une alternance de lits clairs et de lits sombres. Au microscope, les feuillets clairs apparaissent formés de quartz et de feldspaths alors que les feuillets sombres sont formés de micas noirs.

JPEG - 36.4 ko
JPEG - 20 ko

Roche 4 : Les migmatites

Les régions claires (leucosomes) présentent une minéralogie semblable à celle du granite, les régions sombres (mélanosomes) sont plus riches en minéraux ferromagnésiens (micas noirs).

JPEG - 56.2 ko

Un exemple de modélisation

Protocole expérimental :

On cherche à modéliser les figures de compression (pli et/ou pli-faille) observées à
l’affleurement dans les chaînes de montagne

Matériel :

  • Dispositif de modélisation analogique d’une compression
  • Une lame porte-objet permettant de tasser les couches successives
  • Farine et chocolat en poudre
  • Règle graduée
  • Votre Smartphone

Dans 2 petites cuves construites avec des lames de microscopes, assemblées avec du papier adhésif :

JPEG - 24.9 ko
  • Placer une lame verticalement à une extrémité de la cuve fabriquée précédemment
  • Saupoudrer alternativement de la farine et du chocolat en poudre pour former des strates
  • Déplacer la lame verticale latéralement et observer.

ATTENTION : 2 alternatives s’offrent à vous pour la modélisation, en effet les couches réalisées peuvent être tassées ou non ! A vous d’observer les conséquences et de leur donner du sens.

JPEG - 21.5 ko

Ceci reste une modélisation, il faut donc faire le lien entre modèle et réel.

Indicateurs de réussite

Les indices tectoniques sont présentés et expliqués à l’aide de modélisations ou de schémas.

Compétences travaillées Indicateurs de réussite
Observer le réel Les 3 indices de compression sont cités
Observer le réel Les indices pétrographiques de la compression sont présentés
Interpréter et modéliser Les 2 autres indices sont représentés sous la forme d’un schéma faisant apparaître les contraintes exercées sur les roches.
Passer du modèle au réel Une modélisation de la compression est réalisée
Saisir des informations Le terme de métamorphisme est expliqué à partir des documents et des roches observées
Les conditions de formations de ces roches sont présentées
Réaliser une synthèse Un scénario de la formation du granite de la région du Limousin est proposé en utilisant le diagramme Pression/Température de transformation des minéraux.

Accueil | Contact | Plan du site | | Statistiques du site | Visiteurs : 6809 / 147463

Suivre la vie du site fr  Suivre la vie du site Terminale S  Suivre la vie du site Thème 1 : La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution (...)  Suivre la vie du site Thème 1B : Le domaine continental et sa dynamique  Suivre la vie du site CHAPITRE 1 : La caractérisation du domaine continental : (...)   ?

Site réalisé avec SPIP 3.0.5 + AHUNTSIC

Creative Commons License

Visiteurs connectés : 1