La chaîne de montagnes située à la frontière des plaques Arabie et Eurasie

Merci !

Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Le domaine continental et sa dynamique
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2012 | Académie : Inédit
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
La chaîne de montagnes située à la frontière des plaques Arabie et Eurasie

Le domaine continental et sa dynamique

Corrigé

18

Terre et univers

svtT_1200_00_09C

Sujet inédit

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

> Exploitez l’ensemble des documents afin de retrouver les grandes étapes géologiques ayant donné naissance à la chaîne de montagnes située à la frontière des plaques Arabie et Eurasie.

Document 1

Répartition des reliefs, des séismes et des vecteurs de déplacement GPS


Document 2

Coupe géologique localisée sur le document 1


Document 3

Minéraux des métagabbros des ophiolites du Zagros

a.Lame mince d’un échantillon de métagabbro

Les métagabbros des ophiolites du Zagros montrent l’association des deux principaux minéraux : glaucophane et jadéite.

b.Diagramme pression – température montrant les domaines
de stabilité de quelques associations minérales


Comprendre le sujet

  • Repérer les deux plaques, reconnaître et délimiter la plaque qui subducte.
  • La collision actuelle a été précédée d’une subduction : en repérer les marqueurs dans les documents fournis.
  • Rechercher de la même façon les marqueurs de la collision.

Mobiliser ses connaissances

  • Les chaînes de montagnes présentent souvent des traces d’un domaine océanique disparu (ophiolites) et d’anciennes marges continentales passives.
  • La « suture » des matériaux océaniques résulte de l’affrontement de deux lithosphères continentales (collision).
  • Tandis que la lithosphère continentale continue à subducter, la partie supérieure de la croûte s’épaissit par empilement de nappes dans la zone de contact entre les deux plaques.
  • Les matériaux océaniques et continentaux montrent les traces d’une transformation minéralogique à grande profondeur au cours de la subduction.
Corrigé

Une chaîne de collision (exploitation du document 1)

  • La carte indique que la chaîne de montagnes est située globalement à la frontière entre deux plaques, la plaque Eurasie et la plaque Arabie. Les vecteurs indiquent qu’actuellement la plaque Arabie se déplace vers le nord par rapport à la plaque Eurasie. Il s’agit donc d’une frontière de convergence active entre deux plaques continentales : on peut parler de collision entre les deux plaques.
  • La fréquence des séismes, en particulier dans la région nord-ouest, renforce l’idée d’une frontière active et la profondeur des séismes (110 km) semble indiquer que la lithosphère continentale de la plaque Arabie s’enfonce profondément sous celle de la plaque Eurasie.

Vos connaissances sur les marqueurs géologiques des diverses étapes de la formation d’une chaîne de collision doivent vous servir pour exploiter les documents fournis.

  • On peut penser que la chaîne de montagnes résulte de la collision entre les deux plaques continentales, collision qui se poursuit aujourd’hui.

La zone de suture entre les deux plaques et les témoins d’une subduction (exploitation des documents 2 et 3)

  • Sur la coupe du document 2, on voit un affleurement important d’ophiolites métamorphisées. Les ophiolites sont des lambeaux de lithosphère océanique charriés sur de la lithosphère continentale. Le document 3 permet de préciser le métamorphisme de ces ophiolites. Les gabbros sont des roches de la croûte océanique. Les métagabbros des ophiolites du Zagros sont caractérisés par l’association des minéraux glaucophane et jadéite. Le document 3a indique que cette association est stable dans le domaine C correspondant à des profondeurs de 25 à 50 km. Comme la croûte océanique n’est épaisse que de quelques kilomètres, cela signifie que les métagabbros de la croûte océanique ont été entraînés en profondeur : ils sont donc les témoins ramenés en surface d’une ancienne lithosphère océanique subduite.
  • Les ophiolites du Zagros métamorphisées représentent une suture entre la plaque Arabie située plus au sud des ophiolites et la plaque Eurasie située plus au nord.
  • Une autre manifestation de la subduction passée d’une lithosphère océanique est l’existence d’un pluton de granodiorite dont l’âge minimal est de 65 millions d’années dans la croûte continentale de la plaque eurasienne chevauchante. En effet, une des caractéristiques des zones de subduction est d’être le siège d’une activité magmatique importante dans la plaque chevauchante.

Exploitation du document 2

  • Le socle de la croûte continentale de la plaque Arabie est débité en écailles qui se chevauchent : cela traduit une déformation de la croûte continentale de la plaque Arabie lors de la collision entre les deux lithosphères continentales. Il en résulte un raccourcissement et un épaississement de la croûte continentale de la plaque Arabie : formation d’une racine crustale (épaisseur plus forte de la croûte) à laquelle sont associés des reliefs élevés (chaîne de montagnes).
  • Les plis qui affectent la couverture sédimentaire de la croûte arabique témoignent aussi d’une tectonique en compression. Les manifestations les plus récentes des déformations de la couverture sédimentaire sont situées au sud-ouest.

Bilan : grandes étapes de la formation de la chaîne de montagnes de Zagros

À partir des données des documents, on est conduit à reconnaître trois étapes ayant conduit à la chaîne de montagnes :

  • une étape océanique, où un océan sépare les lithosphères continentales arabique et eurasienne ;
  • une étape de fermeture de cet océan par subduction de la lithosphère océanique sous la plaque eurasienne ;
  • une étape de collision où, après disparition de la lithosphère océanique, les deux lithosphères continentales entrent en collision ; la subduction de la lithosphère continentale arabique, du moins de sa croûte, est plus ou moins bloquée. Il en résulte des déformations de la croûte continentale arabique à l’origine de la chaîne de montagnes.