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ST-A La carte géologique et ses utilisations (BCPST 1) |
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ST-B La structure de la planète Terre (BCPST 1) |
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ST-C La dynamique des enveloppes internes (BCPST 1) |
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ST-D Les déformations de la lithosphère (BCPST 1) |
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ST-E Le phénomène sédimentaire (BCPST 1) |
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ST-F Le magmatisme (BCPST 2) |
ST-G Le métamorphisme, marqueur de la géodynamique interne (BCPST 2) IntroST-G Le métamorphisme, marqueur de la géodynamique interne (BCPST 2)
L'étude des roches métamorphiques complète la compréhension de la dynamique des enveloppes solides. Cette analyse combine une reconnaissance de l'organisation spatio-temporelle des roches (sur carte géologique et par datation), une reconnaissance minéralogique et une connaissance physico-chimique des réactions métamorphiques. Cette partie est essentielle pour mettre en évidence l'importance de l'analyse de données de terrain et de laboratoire pour la compréhension de phénomènes fondamentaux (échanges de matière et d'énergie à la surface du globe). Cette analyse est permise par l'utilisation de nombreux concepts mis en place au cours des autres parties et est réinvestie dans l'étude des grands ensembles géologiques français (ST-J).
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ST-G-1 Les associations minéralogiques indicatrices de pression et de température |
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Une roche exposée à un changement de température et/ou de pression est le siège de transformations minéralogiques. Ces transformations sont régies par les lois de la thermodynamique et de la cinétique chimique.
Les associations minéralogiques des roches métamorphiques sont métastables.
Les faciès métamorphiques sont des domaines de l'espace pression-température. L'association de minéraux stables dans un faciès constitue une paragenèse à l'équilibre. Ces associations minérales dépendent de la nature de la roche originelle (protolithe).
Des géobaromètres et des géothermomètres sont constitués par des réactions univariantes du métamorphisme, des minéraux index et par la distribution de certains éléments chimiques dans les phases minérales.
Dans certaines conditions, le métamorphisme peut conduire à l'anatexie crustale. Une migmatite est une roche métamorphique qui résulte d'une anatexie crustale partielle.
La lithosphère océanique, formée à l'axe des dorsales, interagit avec l'eau de mer et acquiert un faciès schistes verts.
Précisions et limites :
Les roches métamorphiques étudiées en TP sont : micaschistes, gneiss, migmatites, métagabbros, éclogites, marbres, amphibolites. D'autres roches peuvent être présentées (schistes, cornéennes…), mais leur reconnaissance macroscopique n'est pas exigible.
L'hydrothermalisme océanique se limite à deux exemples permettant d'illustrer le tri géochimique : l'hydratation des minéraux de la lithosphère et les échanges de Na et Mg. Les processus d'origine des fumeurs noirs et des sulfures métalliques associés sont hors programme. |
- Analyser et exploiter les représentations cartographiques du métamorphisme.
- Exploiter les données des lames minces, les minéraux étant légendés.
- Exploiter des données permettant de faire le lien entre déformation des roches et recristallisations.
- Identifier à l'oeil nu des roches métamorphiques : micaschistes, gneiss, métagabbros, amphibolites, éclogites, migmatites, marbres.
- Situer approximativement les limites des principaux faciès métamorphiques : schistes verts, amphibolite, granulite, schiste bleu, éclogite.
- Discuter de la pertinence du choix d'un géobaromètre ou d'un géothermomètre.
- Exploiter des données de thermométrie et barométrie chimiques.
- Utiliser une grille pétrogénétique fournie.
- Interpréter et exploiter des données montrant l'association métamorphisme – anatexie crustale.
- Exploiter des documents montrant les échanges chimiques avec l'eau de mer.
Liens :
La carte géologique (ST-A)
La rhéologie de la lithosphère (ST-D-1)
Le magmatisme (ST-F)
Activités de terrain (cf prog. officiel version pdf)
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ST-G-2 La distribution spatiale des roches métamorphiques et les variations temporelles des
associations minéralogiques |
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ST-H La mesure du temps : outils et méthodes (BCPST 1) |
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ST-I Les risques et les ressources géologiques (BCPST 2) |
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ST-J Les grands ensembles géologiques (BCPST 2) |
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