Partie 2.2 - Résolution d'un problème scientifique à partir de l'exploitation de documents (10 points)
La convergence lithosphérique et ses effets
Au niveau des zones de subduction, on observe un volcanisme intense.On admet actuellement que le magma qui en est à l'origine prend naissance dans le manteau lithosphérique de la plaque chevauchante, à la verticale de la zone volcanique, vers 100 km de profondeur .
A partir de la mise en relation des informations apportées par l'étude des documents et à l'aide de vos connaissances, indiquez les conditions et les mécanismes nécessaires à la génèse d'un magma dont la composition diffère de sa roche mère, dans les zones de subduction.
La réponse comprendra une introduction, un plan apparent et une conclusion;
d'après Caron et al. Comprendre et enseigner la planète Terre. Ophrys.
document 1a : conditions de la fusion des péridotites dans une zone de subduction
d'après Tavernier Lizeau. SVT terminale S. Bordas.
document 1b : modèle de tracé des isothermes (lignes d'égale température) dans une zone de subduction (en coupe)
dernier à fondre
= premier à cristalliser
↑ |
olivine (MgSiO2 à FeSiO2)
pyroxène ferro-magnésien (Mg2Si2O6)
pyroxène calcique
feldspath plagioclase (CaAl2Si2O8 à NaAlSi3O8)
feldspath potassique ( KAlSi3O8)
quartz (SiO2) |
↓
premier à fondre
=
dernier à cristalliser |
document 2 : ordre de fusion / cristallisation des minéraux les plus courants
Les péridotites sont constituées d'olivine, de pyroxène et de plagioclases.
d'après le document d'acompagnement du programme de terminale S.
document 3 : diagramme pression - température montrant les domaines de stabilité de quelques associations de minéraux caractéristiques des métagabbros
Zone A caractérisée par l'association : chlorite + actinote + plagioclases
Zone B caractérisée par l'association :
glaucophane + plagioclase
Zone C caractérisée par l'association :
glaucophane + jadéite
Zone D caractérisée par l'association :
grenat + jadéite ± glaucophane
Deux réactions du métamorphisme engendrées par une augmentation de pression :
(1) plagioclase + chlorite* + actinote* → glaucophane + eau
(2) plagioclase + glaucophane → grenat + jadéite + eau
* Chlorite et actinote sont des minéraux hydratés
© M. Racine d'après bac S 2005 Liban, modifié.