ts11c4 - Raymond Rodriguez

|Terminale Sx - S.V.T. |
|Contrôle n° 2 - Lundi 8 novembre 2004 |
|Durée 60 minutes |
|La convergence lithosphérique et ses effets |
|Partie II, exercice 2 |
| |
|Au niveau des zones de subduction, on constate un volcanisme aérien intense|
|manifestant un magmatisme important. On admet actuellement que ce dernier a|
|pour origine une fusion partielle des péridotites du manteau. |
| |
|Question |
|À partir de la mise en relation des informations extraites des documents et|
|de vos connaissances, recherchez les conditions qui permettent d'expliquer |
|la fusion partielle des péridotites dans les zones de subduction. |


Amérique du Nord - Novembre 2003


| |
|DOCUMENT 1 |
| |
|Les caractéristiques des zones de subduction |
| |
|Localisation des magmas, isothermes (500°C, 750°C, 1 000°C) et emplacement |
|des deux roches, A et B, de la croûte océanique décrites dans le document |
|3. |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |


D'après Tectonique des plaques, Amaudric du Chaffaut, Focus, CRDP Grenoble.


| |
|DOCUMENT 2 |
| |
|Résultats expérimentaux montrant l'état des péridotites en fonction de la |
|température et de la pression et géotherme des zones de subduction |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |


D'après Comprendre et enseigner la planète Terre, Caron, Ophrys.


| |
|Minéraux et formules chimiques |
| |
|Pl. plagioclase (Na,Ca)Si2Al2O8 |
|Py. pyroxène Ca(Mg,Fe)3 (Al,Fe31) 2Si3O12 |
|Gl. Glaucophane Na2(Mg,Fe) 3 Al2 Si8O22(OH) 2 |
|Ja. Jadéite NaAlSi2O6 |
|Gr. Grenat (Ca,Mg,Fe)3 (Al,Fe31)Si3O12 |
|La présence du radical OH dans la composition d'un minéral signifie que le |
|minéral est hydraté |
| |
|DOCUMENT 3 |
| |
|Composition des roches A et B |
|Roches |
|A |
|B |
| |
|Composition minéralogique |
|Pl. : plagioclase |
|Py. : pyroxène |
|Gl. : glaucophane |
|Ja. : jadéite |
|Gr. : grenat |
| |
| |
|Éléments de correction |
|Barème sur 5 points (la note sur 20 est multipliée par 4) |
|Il est accordé autant de points à la saisie de données qu'à leur |
|interprétation |
| |
|( ( Document 1 |
|- La zone de fusion partielle est située à une profondeur de 100 à 150 km. |
|- La fusion partielle est obtenue pour des températures supérieures à |
|1000°C (1000 à 1250 °C ?). |
|- Dans ces condition de P et T, la fusion partielle affecte les péridotites|
|du manteau lithosphérique continental (sus-jacent) uniquement au contact de|
|la plaque subduite. |
|- Les roches de la plaque subduite (océanique), comme A et B, ne subissent |
|pas de fusion partielle. |
| |
|( ( Document 2 |
|- Le géotherme de subduction ne croise jamais le « solidus sec » des |
|péridotites. |
|- Le manteau lithosphérique est entièrement à l'état solide. |
|- Le géotherme de subduction croise le « solidus humide » des péridotites |
|pour des pressions correspondant aux profondeurs de 80 à 160 km environ. |
|- Dans cette zone et dans ces conditions le manteau lithosphérique est |
|partiellement fondu (solide + liquide). L'eau abaisse le point de fusion |
|des péridotites. |
| |
|( ( Document 3 |
|- A contient un minéral hydraté, la glaucophane. |
|- B ne contient aucun minéral hydraté . |
|- B est issue de A car A et B appartiennent à la même croûte océanique. |
|- Lors de l'enfouissement lié à la subduction A subit une transformation |
|minéralogique, ou métamorphisme, liée à l'augmentation de P et T. |
|- Le métamorphisme de subduction s'accompagne d'une perte d'eau |
|(disparition des minéraux hydratés) entre 50 et 100 km. |
| |
|( ( ( ( Mise en relation des documents |
|- L'eau libérée par la plaque subduite (océanique) entre 50 et 100 km de |
|profondeur (doc. 3) est entraînée jusqu'à 150 km de profondeur (doc. 1) par|
|le mouvement de convergence lithosphérique. |
|- Entre 100 et 150 km de profondeur (doc. 1) les péridotites du manteau |
|chevauchant, initialement sèches et solides (doc.2), sont hydratées par |
|l'eau issue de la plaque plongeante (doc. 3) et se trouvent dans des |
|conditions de P et surtout de T (supérieure à 1 000°C) permettant la fusion|
|partielle des péridotites hydratées (doc. 2). |





|Éléments de correction |
|Barème sur 5 points (la note sur 20 est multipliée par 4) |
|Il est accordé autant de points à la saisie de données qu'à leur |
|interprétation |
| |
|( ( Document 1 |
|- La zone de fusion partielle est située à une profondeur de 100 à 150 km. |
|- La fusion partielle est obtenue pour des températures supérieures à |
|1000°C (1000 à 1250 °C ?). |
|