Métamorphisme et magmatisme des roches de la région de Gavarnie

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Le domaine continental et sa dynamique
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2017 | Académie : France métropolitaine

 

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France métropolitaine • Juin 2017

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 spécifique • 5 points

Métamorphisme et magmatisme des roches de la région de Gavarnie

document 1 Carte simplifiée du métamorphisme de la région de Gavarnie

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D’après Synthèse géologique des Pyrénées, BRGM, ITGE, 1998

document 2 Migmatide d’Estaubé

Photographie d’une migmatide d’Estaubé

Interprétation minéralogique

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Leucosome : niveau dont la proportion en minéraux clairs (quartz, feldspaths) est plus importante que celle en minéraux sombres (biotite, cordiérite). Il résulte de la cristallisation d’un liquide produit par fusion partielle. Les cristaux sont de grande taille et non déformés.

Mélanosome : niveau enrichi en minéraux sombres (biotite, cordiérite). Il correspond au résidu non fondu après une fusion partielle. Des traces de déformation sont présentes.

Mésosome : niveau intermédiaire avec une proportion équivalente de minéraux sombres et clairs. La séparation entre le liquide formé et le résidu est incomplète.

D’après le site http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt

document 3 Domaines de stabilité de quelques minéraux repères

document 4 Photographie d’une lame mince du granite de Gèdre observée au microscope polarisant en LPA

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Q : Quartz

Bt : Biotite

Fk : feldspath alcalin

pl : feldspath plagioclase

Cord : cordiérite

D’après le site http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt

document 5 Composition minéralogique des granites en fonction de l’origine du magma

Composition minéralogique

Muscovite

± Biotite

Biotite

± Cordiérite

Feldspath alcalin

± Biotite

Amphibole calcique

± Pyroxène calcique

Amphibole

± Pyroxène

Amphibole sodique

± Pyroxène sodique

Origine du magma

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D’après Barbarin B., Lithos, 1999

En utilisant les informations des documents et vos connaissances, montrez que les roches de la région de Gavarnie témoignent de transformations en profondeur et expliquez l’origine du granite de Gèdre.

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Les roches de la région de Gavarnie résultent de la transformation de roches préexistantes, qui leur ont fait acquérir des caractéristiques structurales et minéralogiques. Il s’agit, à partir de ces caractéristiques, de montrer que les transformations qu’elles ont subies ont eu lieu en profondeur.

Pour interpréter les caractéristiques de ces roches, le document 3 sur les domaines de stabilité de quelques minéraux repères est indispensable. Il ne faut pas l’analyser pour lui-même, mais l’utiliser comme un outil permettant d’établir les conditions de température et de pression qui ont permis à ces roches d’acquérir leurs caractéristiques.

Il faut bien entendu relier cela au fait que la température et la pression dans la croûte continentale augmentent avec la profondeur.

Vous devez savoir que les roches qui se forment en profondeur sont les roches métamorphiques et les roches magmatiques plutoniques comme le granite. Il vous faut identifier, parmi les roches de Gavarnie, celles qui sont métamorphiques et celles qui sont plutoniques. Une roche magmatique se forme toujours à partir de la fusion partielle ou totale d’une roche préexistante.

Expliquer l’origine du granite de Gèdre revient donc à indiquer quelle roche a subi la fusion conduisant à la formation d’une quantité importante de magma qui, en se refroidissant, a donné le granite. Les informations sur la migmatite d’Estaubé sont à exploiter pour conduire à cette explication.

Enfin, il faut bien saisir que les différences entre ces roches de Gavarnie sont dues au fait qu’elles ont été placées dans des conditions différentes, essentiellement de température, et donc que, des micaschistes au granite, on observe une gradation dans l’intensité des transformations subies.

Mobiliser ses connaissances

L’épaisseur de la croûte d’une chaîne de montagnes résulte d’un épaississement lié à un raccourcissement et à un empilement. On en trouve des indices pétrographiques (métamorphiques, traces de fusion partielle).

Par « métamorphisme », on entend les transformations à l’état solide subies par les roches lorsqu’elles sont placées dans des conditions de température et (ou) de pression différentes de celles existant au cours de leur formation initiale.

Le magma à l’origine d’une roche magmatique provient de la fusion partielle ou totale d’une roche préexistante.