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Titre de la séance : TP1/ chapitre 1B3. La diversité des roches magmatiques des zones de subduction.

Travail de réflexion : les zones de subduction sont associées à un magmatisme intense (volcanisme et plutonisme). On cherche à dégager (1) les caractéristiques de ces roches magmatiques (nature, composition minéralogique et chimique), et (2) à expliquer la violence des éruptions dans ce contexte géologique.

Connaissances de 1S : le magmatisme au niveau de l’axe des dorsales : la fusion partielle de la péridotite asthénosphérique qui remonte sous l’axe donne naissance à des magmas de nature gabbro- (roche plutonique) basaltique (roche volcanique) de même chimie mais de textures différentes.

Matériel à votre disposition : - Deux roches magmatiques et lames minces de subduction : andésite et granite ou rhyolite et diorite ; - Fiche de reconnaissance des minéraux (répertoire classe et/ou fiche papier) ; - Documents annexes.

Travail à faire et communication des résultats : - Décrire rapidemt les deux échantillons macroscopiques (les mêmes que ceux étudiés au microscope) ; - Les observer au microscope polarisant afin de mettre en évidence texture et minéraux ; - Photographier une section des deux lames, légender et titrer ; - Croiser les observations avec un groupe disposant des deux autres roches (et bref écrit sur les quatre roches) ; - Exploiter les tableaux : comparer la rhyolite au référentiel qu’est le basalte (minéralogie, composition chimique avec un

élément principal à dégager + richesse en eau). !!! Attention, le basalte sert juste de référentiel : ce n’est pas une roche de subduction !!!

- En conclusion : expliquer le caractère explosif du volcanisme de subduction (doc 3 en bas, en relation avec les tabs).

Documents annexes. • Les minéraux des roches magmatiques (en macroscopie) : Feldspaths (blanc sale voire autre si altérés) ; amphibole et pyroxène (brun-noir non brillant) ; quartz (gris gros sel) ; biotite

(noir brillant, en fines baguettes), muscovite (blanc brillant, en fines baguettes) ; olivine (vert-jaune). • Les minéraux des roches (microscopie) : voir planche de minéraux. • Les textures : microlit(h)ique ou grenue, présence éventuelle de phénocristaux, de microlites, de verre. • Tableau de composition des roches (minéraux et composition chimique).

Note : l’eau est présente dans la structure de minéraux sous forme de radicaux hydroxyle (OH). On parle de minéraux

hydroxylés. Composition minéralogique et chimique des roches magmatiques de subduction.

© SVT TaleS Bordas 2012

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Titre de la séance : TP2/ chapitre 1B3. Origine du magmatisme de subduction.

Travail de réflexion :

Les zones de subduction sont associées à un magmatisme intense (volcanisme et plutonisme). Les roches magmatiques de subduction sont enrichies en eau. Compte tenu des réflexions faites en cours, élaborer une stratégie pour expliquer comment ce magmatisme peut apparaître. Document de droite : Localisation du volcanisme par rapport au plan de Wadati-Benioff. © SVT TaleS Nathan 2012 Prérequis : magmatisme au niveau des dorsales (1èreS) / Notions de solidus et liquidus / Évolution de la LO avec le temps (chapitre 1B2).

Matériel à votre disposition : - Roches : gabbro du Chenaillet, (métagabbro à amphibole et/ou chlorite), métagabbro à glaucophane, éclogite à grenat. - Logiciel Minusc

Observations réalisables et objectifs : - Exploiter des fichiers de minéraux sous Minusc ; - Montrer que la teneur en eau (des minéraux) de ces roches se modifie au cours de leur histoire (W collaboratif) ; - Expliquer l’origine du magmatisme de subduction à l’aide de vos observations, des documents en page 2 et des pistes

élaborées lors de la phase de stratégie.

Roches à exploiter et minéralogie associée : - Gabbro : plagioclase (= albite) et pyroxène (= augite) - Métagabbro à amphibole et/ou chlorite (= roche du faciès schiste vert si chlorite) : plagioclase (= albite), pyroxène (= augite), Amphibole (= hornblende), traces de chlorite (minéral vert-jaunâtre) - Métagabbro à glaucophane (faciès schiste bleu) : plagioclase (albite), pyroxène (augite), glaucophane - Éclogite (faciès éclogite) : grenat (= pyrope) et jadéite. !!! Attention, l’éclogite est un faciès métamorphique, mais la roche qui est bien un métagabbro prend ici le nom du faciès !!!

Travail sous MinUsc : travail à l’échelle du réseau cristallin - Adresse du logiciel : http://www.librairiedemolecules.education.fr/outils/minusc/ - Travailler sur les fichiers des minéraux contenus dans les roches ci-dessus (minéraux soulignés). - Pour trouver les minéraux à étudier : menu « fichier ». Le minéral s’affiche alors dans la fenêtre. Il est alors possible de le faire tourner dans toutes les directions de l’espace, de zoomer ou d’anti-zoomer. - Le panneau de commande est situé à droite de l’image. - Travailler sans les axes, en sphères 20% et sur fond blanc pour coller dans Word. - Une fois votre minéral traité et correctement positionné, faire une copie d’écran (ou outil capture) que vous collerez rognée. - Légender votre image pour mettre en évidence l’eau.

Communication des résultats : - Copies d’écran rognées (légendées (possibilité sous Paint) et titrées) de Minusc dans un fichier texte. - Analyse de vos résultats et comparaison aux autres groupes. - Exploitation du document 1 page 184 et placement des roches A à G dans les diagrammes page 2 (copie du document 2 page 184). Attention, document à rendre complété et nécessaire pour répondre à la problématique. - Réponse à la problématique.

Document : diagramme pression température et champs de stabilité des minéraux de la croûte océanique

Quelques réactions du MF : Pl + Py + eau à Ho Pl + Ho + eau à CH + actinote Pl + CH + actinote à GL + eau Pl + GL à Ja + Gr + eau

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Conditions de fusion de deux roches. Documents d’après SVT TaleS Belin 2012

Conditions de fusion d’une péridotite sèche ou hydratée.

Conditions de fusion d’un basalte sec ou hydraté

Conditions de fusion de deux roches. Documents d’après SVT TaleS Belin 2012

Conditions de fusion d’une péridotite sèche ou hydratée.

Conditions de fusion d’un basalte sec ou hydraté