TP 11 : Les zones de subduction : Une production de nouveaux matériaux continentaux

POSTE 1 LES CARACTERISTIQUES D’UNE ZONE DE SUBDUCTION

Consignes Capacités et attitudes

Critères et indicateurs de réussite

Ouvrir Sismolog.Afficher les séismes et les volcans.Tracer une coupe perpendiculaire à la zone de subduction au niveau du Chili.Après vérification du professeur, imprimer votre coupe.A l’aide de vos observations, rappeler les caractéristiques d’une zone de subduction en légendant votre coupe.

Utiliser le logiciel sismolog

La coupe est annotée avec les termes suivants : Séismes, volcans fosse océanique chaine de montagne volcanique plan de Wadati Benioff angle de pendage croute continentale, croute océanique lithosphère océanique plongeante lithosphère continentale chevauchante manteau asthénosphère

DOCUMENT COMPLEMENTAIRE: LES DEUX TYPES DE ZONES DE SUBDUCTION!

Une « marge active » Une subduction « intra-océanique »

POSTE 2 LES DEUX TYPES DE ROCHES MAGMATIQUES ASSOCIEES AUX ZONES DE SUBDUCTIONConsignes Protocole

Dans les zones de subduction, on observe une importante activité magmatique produisant des roches différentes à l’origine de la formation de la croûte continentale. Les différences constatées entre les roches magmatiques, récoltées dans une même zone de subduction, peuvent s’expliquer par une origine magmatique différente et/ou par des conditions de refroidissement différentes.On étudie dans cette activité deux roches, une andésite et une diorite, prélevées au niveau d’une zone de subduction. Le document ci-dessous présente la diorite.

On cherche à expliquer les différences entre les roches étudiées

Observer à l’œil nu ou à la loupe à main l’andésite

Observer au microscope polarisant la lame mince correspondante pour identifier :

- la structure - un ou deux minéraux largement représentés en utilisant la planche d’identification des minéraux.

Document Annexe sur la DIORITE prélevée dans une zone de subduction

Vue macroscopique de la roche Lame mince observée en lumière polarisée analysée présence de minéraux de plagioclase, pyroxène et amphibole

POSTE 3 L’ORIGINE DU MAGMA DES ZONES DE SUBDUCTIONConsignes

1. A l’aide du document ci dessous, précisez à quelles conditions la péridotite du manteau peut fondre dans une zone de subduction.

2. A partir du matériel mis à votre disposition (chocolat, bougie, bécher), réalisez une expérience permettant de tester l’influence de l’eau sur la fusion du chocolat.

DOCUMENT : grâce à une enclume-diamant, on teste aux différentes conditions de pression et de température l’état d’une péridotite. On obtient le diagramme pression – température de la péridotite, dans lequel on a différentes droites :

le solidus qui indique les températures et pressions auxquelles la péridotite commence à fondre ; le liquidus qui indique les températures et pressions auxquelles la péridotite est complètement

fondue.

POSTE 4 L’ORIGINE DE L’EAU QUI HYDRATE LA PLAQUE CHEVAUCHANTEConsignes

Vous disposez de deux roches métamorphiques caractéristiques de la plaque lithosphérique plongeante : - un échantillon de métagabbro présentant un pyroxène (relique) entouré d’une auréole d’amphibole d’aspect noir (glaucophane,) dans une matrice blanche de plagioclases- un échantillon d'éclogite présentant des grains rouges de grenat visibles dans une matrice verte de jadéite

1. A partir de la lame mince présente sur votre table et à l’aide de la fiche de détermination des minéraux, retrouvez le grenat et la jadéite.

2. Placez le métagabbro et l’éclogite dans le document ci-dessous (diagramme pression/température)

3. Tracez le trajet suivi par les roches de la croute océanique lors de la subduction (par une flèche)

4. Quelle est l’origine de l’eau, nécessaire à la fusion partielle des péridotites dans les zones de subduction ?