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Solution des exercices : La formation des roches métamorphiques 3e

Classe:

Troisième

Maitrise des connaissances

Exercice 1

vrai $(V)$ ou faux $(F)$

1) La plupart des roches métamorphiques ont un aspect feuilleté.$\quad V$

2) Seules les roches sédimentaires peuvent se métamorphiser.$\quad F$

3) Une roche sédimentaire ou magmatique peut se métamorphiser sous l'effet de la pression et de température élevée.$\quad V$

4) La chaleur dégagée par la roche magmatique n'entraine pas de métamorphisme.$\quad F$

Exercice 2

Nous avons les correspondances suivantes :

$$\begin{array}{|lcl|}\hline\text{Mots}& &\text{Définitions}\\ \hline\text{1) Ardoise}&\longleftrightarrow&\text{b) Roche métamorphique provenant de la}\\ & &\quad\ \text{transformation de l'argile} \\ \text{2) Métamorphisme}&\longleftrightarrow&\text{a) Transformation d'une roche préexistante sous}\\ & &\quad\ \text{l'effet de la pression et/ou de la température} \\ \text{3) Gneiss}&\longleftrightarrow&\text{c) Roche métamorphique formée de lit de mica}\\ & &\quad\ \text{noir alternant avec des lits de cristaux clairs} \\ & &\quad\ \text{de quartz et de feldspath} \\ \text{4) Foliation}&\longleftrightarrow&\text{e) Résulte de l'aplatissement et de l'orientation}\\ & &\quad\ \text{des cristaux}\\ \text{5) Schistosité}&\longleftrightarrow&\text{d) Résulte de l'organisation de certaines roches}\\ & &\quad\ \text{en feuillets parallèles}\\ \hline \end{array}$$

Exercice 3

Nous obtenons la classification suivante :

$$\begin{array}{|l|c|c|c|}\hline\text{métamorphique}&\text{volcanique}&\text{plutonique}&\text{sédimentaire}\\ \hline\text{micaschiste}& & & \\\text{gneiss}& & & \\ \text{amphibolite}&\text{basalte}&\text{granite}&\text{argile} \\ \text{marbre}& & & \\ \text{ardoise}& & & \\ \text{pyroxénite}& & & \\ \hline\end{array}$$

Exercice 4

1) Les caractères communs aux roches métamorphiques sont :

$-\ $ aspect feuilleté

$-\ $ présence de cristaux

2) Les différents types de métamorphismes sont :

$-\ $ le Métamorphisme régional ou général

Causé par l'enfouissement et par les collisions de plaques tectoniques, ce type de métamorphisme touche, en profondeur, de vastes surfaces.

Des transformations minéralogiques et structurales importantes restent caractéristiques de ce type de métamorphisme avec des minéraux orientés lors de leur cristallisation (schistosité, foliation, linéation).

Cependant, les roches peuvent subir des changements de nature chimique mais assez limitées.

$-\ $ le Métamorphisme de contact

Il s'agit de transformations liées à la montée des roches magmatiques à travers des roches sédimentaires. La recristallisation est observée uniquement au contact d'une intrusion magmatique.

La chaleur du magma (la température) est responsable de la transformation des roches qui l'entourent. La zone métamorphisée est réduite et dessine une auréole de métamorphisme autour du magma refroidi.

On y observe des roches tachetées, dures sans aucune orientation préférentielle.

Donc, pour ce type de métamorphisme des transformations chimiques peuvent se produire mais les transformations structurales sont limitées.

3) Définition des termes et expressions suivants :

$-\ $ Métamorphisme : C'est la transformation d'une roche préexistante sous l'effet de la pression et/ou de la température

$-\ $ Épizone : C'est une zone de basses pressions et des températures faibles. Elle correspond à un métamorphisme faible.

$-\ $ Catazone : C'est une zone où la température et la pression sont élevées. Elle caractérise un métamorphisme fort ou intense.

$-\ $ Facteurs du métamorphisme : Une température et une pression élevées sont les facteurs du métamorphisme.

Compétences méthodologiques

Exercice 1

On dispose de deux documents $(X$ et $Y)$

1) Description de la texture de la roche du document $X.$

Sur le document $X$ on observe des grains de quartz fins de taille variable et de forme polygonale, imbriqués avec des couleurs claires et sombres.

On reconnait alors une texture granoblastique.

2) Description de la texture de la roche du document $Y.$

Les grains de quartz très aplatis sont allongés parallèlement. On est en présence d'une schistosité et d'une foliation.

On reconnait alors une texture lépidoblastique.

3) Pour le passage du grès au quartzite, les grains de quartz ont été aplatis, étirés et allongés parallèlement sous l'effet de la pression et de la température.

Le grès originel a donc subi une transformation métamorphique de type régional.

Exercice 2

Sur ce tableau on a enregistré des renseignements concernant $3$ roches $\left(R_{1}\;,\ R_{2}\;,\ R_{3}\right)$ au cours de trois étapes successives

$$\begin{array}{|l|l|l|l|}\hline &R1&R2&R3 \\ \hline\text{Type de roche}&\text{Granite}&\text{Gneiss oeillé}&\text{Gneiss à grains fins}\\ \hline\text{Composition} &\text{Quartz, feldspath,} &\text{Quartz, feldspath,} &\text{Quartz, feldspath,} \\ \text{minérale}&\text{mica}&\text{mica}&\text{mica} \\ \hline &\text{Gros cristaux de}&\text{Du feldspath allongé,}&\text{Formé de petits} \\ \text{Disposition des} &\text{feldspath,du quartz} &\text{des paillettes de mica} &\text{cristaux qui ont tous} \\ \text{minéraux}&\text{un peu étiré et du} &\text{et quartz organisé en} &\text{la même taille et} \\ &\text{mica paillettes} &\text{long rubans} &\text{disposés en feuillets} \\ \hline\end{array}$$

1) Nous constatons que ces $3$ roches ont une composition minérale identique (du quartz, du feldspath et du mica).

2) Indiquons les transformations qui ont affecté les différents minéraux des roches en passant de $R_{1}$ à $R_{2}$, puis de $R_{2}$ à $R_{3}$

En passant de $R_{1}$ à $R_{2}$ les gros cristaux de feldspath ont été allongés. De plus, le quartz est organisé en long rubans. La roche acquiert donc une schistosité et une foliation.

Dans cette phase, la roche a subi une transformation métamorphique moyenne de type régional.

Pour le passage de $R_{2}$ à $R_{3}$, les grains de la roche ont été transformés en de plus petits cristaux de même taille disposés en feuillets. La roche s'est donc foliée.

Dans cette phase, la roche a subi une transformation métamorphique intense de type régional.

3) Le métamorphisme régional dû à l'enfouissement de la roche lié aux contraintes tectoniques des plaques a donc transformé les roches $R_{1}$ et $R_{2}.$

Exercice 3

Les schémas ci-dessous $(1$ et $2)$ mettent en évidence la circulation de la matière et le métamorphisme.

1) D'après le schéma, les sédiments déposés sur la marge continentale proviennent de matériaux apportés à la mer par le vent, les eaux de ruissellement, les cours d'eau et par l'écoulement en nappe.

2) Des mouvements de rapprochement affectent les croûtes $C_{1}$ et $C_{2}$ dans le document $1$ entraînant ainsi la croûte océanique à plonger sous la coûte continentale $C_{2}.$

3) Dans le document $2$, on constate que les sédiments ont été comprimés, enfouis et redressés perpendiculaires à la direction de compression des contraintes tectoniques.

4) La subduction de la plaque océanique suivi de la collision des deux plaques continentales $C_{1}$ et $C_{2}$ sont à l'origine des changements d'état des sédiments.

5) Résultat final de ces transformations : le para-métamorphisme général

Exercice 4

1) Replacement des schémas dans l'ordre normal : $4\ -\ 3\ -\ 1\ -\ 2$

2) Description des transformations ainsi mises en ordre.

En $(4)$ avec le phénomène de diagenèse, les dépôts de sédiments se sont transformés en roches sédimentaires consolidées.

L'enfouissement de la roche entraîne un métamorphisme régional en $(3)$ donnant des schistes cristallins et des micaschites. Les roches foliées ont acquis une schistosité.

Au fur et à mesure que l'enfouissement continue, le métamorphisme devient de plus en plus intense. Ce qui donne en $(1)$ des gneiss ; roches foliées à grains fins, présentant une meilleure schistosité.

Enfin, en $(2)$ la roche métamorphosée entre en contact avec du granite (roche magmatique). Cela aboutit à un métamorphisme de contact des roches encaissantes.

3) Les facteurs responsables de ces transformations sont une pression et une température élevées sous l'effet de l'enfouissement de la roche.

4) L'intrusion du granite provoque également la transformation des roches encaissantes.

a) Description de ces transformations.

La chaleur du magma provoque l'apparition d'une auréole de métamorphisme autour du granite (roche magmatique en cours de refroidissement).

On y observe aussi des schistes tachetés sans aucune orientation préférentielle.

b) Pour ce type de métamorphisme, c'est principalement la chaleur dissipée par le granite en cours de refroidissement qui est responsable des transformations observées. Par contre, dans les phénomènes décrits dans les questions $1$ et $2$ c'est surtout une pression élevée liée au contexte d'enfouissement qui est responsable des transformations constatées.

Donc, la chaleur dissipée par une roche magmatique en cours de refroidissement provoque un métamorphisme de contact alors qu'une pression et une température élevées, liées à la tectonique, engendrent un métamorphisme régional.

Auteur:

Diny Faye

Commentaires

Aicha (non vérifié)

ven, 04/19/2019 - 17:35

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