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L'ANATEXIE CRUSTALE
DANS LA VALLÉE DE LA RANCE
Jocelyne BOURRIE - Maryse CARIOU - Michèle DEWITTE - Dominique GLOAGUEN - Nathalie TOURON
avec la participation de Claude AUDREN chercheur au CNRS, Rennes et Claude TRIBOULET, chercheur au CNRS, Paris.
(photographies des auteurs - droits réservés)

Exercice de type formatif en quatre étapes

La vallée de la Rance permet d'observer des roches métamorphiques (micaschistes, gneiss), des migmatites et du granite ; le tout formant un vaste ensemble dénommé "le Massif de Saint Malo".
On se propose d'approcher cette association constatée sur le terrain, par l'étude comparative de deux de ces roches, le gneiss et le micaschiste, et par suite d'approcher quelques unes des causes de son existence !

Première étape :

Demander aux élèves une étude détaillée des deux roches à toutes les échelles d'observation.

Deuxième étape :

  1. Faire établir le lien entre le document 2 et les schématisations des lames afin d'identifier les 3 parties de la migmatite.
  1. Faire comparer la composition chimique de chaque partie de la migmatite avec celle du gneiss document 3.
  1. Faire formuler une ou des hypothèse(s) permettant d'expliquer les résultats de la comparaison ainsi que les limites de cette ou ces hypothèse(s).

Troisième étape :

Demander aux élèves d'exploiter les résultats de l'expérience pour interpréter la formation des migmatites (la formation des trois parties) et par suite de faire le lien avec les gneiss à grain fin, géographiquement associés.

 

Pour des élèves peu autonomes cette étape peut être plus progressive :
  1. Exploiter le diagramme avec eux :
    - rechercher la composition du liquide X
    - les orienter vers la couleur de la roche obtenue par cristallisation du liquide.
  2. Intégrer ces résultats à l'étude en cours :
    -     associer le résultat de l'expérience à l'une des trois parties de la migmatite.
    -     reconstituer l'histoire de cette partie et par suite y intégrer les deux autres.
  3. Revenir à la comparaison initiale gneiss à grain fin-migmatite :
    -     formuler le lien évolutif existant entre ces deux roches.

Quatrième étape :

  1. Envisager puis montrer la structure d'une migmatite résultant d'une fusion plus importante.
  2. Envisager la migration du liquide magmatique à différentes échelles : formation d'un pluton granitique.
  3. Replacer l'anatexie dans son contexte géodynamique.
    Formulation au choix : "contexte géographique et tectonique"ou"contexte géologique et tectonique" ou"contexte géodynamique".

 

Document 1 : Lames minces des deux roches observées en lumière analysée

  • Lame de gneiss

  • Lame de migmatite

 

Document 2 : Composition minéralogique des deux roches
  Gneiss Migmatite
Minéraux en %   A B C
Quartz Si O 45 35 38 10
Feldspath p. [Si Al O] (Na--Ca) 20 28 35 6
Feldspath K. [Si Al O] (K--Na) 5 10 23  
Micas [Si Al O] (OH,F) K (Fe,Mg) 25 22 4 79
Divers 5 5   5

 

Document 3 : Composition chimique du gneiss
et de la migmatite subdivisée en trois parties
  Gneiss Migmatite
Eléments en %   A B C
Si O2 69,68 69,7 73,92 37,27
Al2 O3 14,58 14,8 16,6 20,11
Na2 O 3,25 3,52 4,47 0,24
Ca O 1,61 1,99 1,65 0,17
K2 O 2,93 2,48 2,50 8,95
Fe O 4,26 4,55 0,32 18,27
Mg O 1,63 1,74 0,01 10,59

 

Document 4 : Diagramme triangulaire normatif Q-Fp-FK
diagramme qui montre les compositions des liquides obtenus en laboratoire lorsque l'on soumet expérimentalement des roches continentales à un début de fusion. Ces compositions sont dans l'aire délimitée par la ligne en pointillé.

Exemple : le liquide X obtenu par fusion partielle d'une roche continentale précise donne, après cristallisation, une roche très claire constituée de grands cristaux :
- de quartz (? %)
- de feldspath plagioclase (?%)
- de feldspath alcalin (?%).(les pourcentages sont à rechercher).



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