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TP 12 L’histoire des Alpes racontée par les métagabbros p 187 - Correction 

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Le gabbro est une roche qui se forme au niveau des dorsales océaniques et qui compose une bonne partie de la croûte océanique (C.O.). Les conditions de formation sont donc hautes températures mais basses pressions, d'où un refroidissement lent et donc une cristallisation assez lente.

Gabbro : Roche plutonique pauvre en silice. Pyroxène, feldpath plagioclase, olivine.

Gabbro :                                                                           Métagabbro schiste vert :

Pyroxène + Plagioclase + H2O  =>   Hornblende  =>   Pyroxène + Plagioclase + Chlorite + Actinote

La C.O. vieillit, le gabbro, qui se trouve depuis longtemps sous l'eau, va subir une première transformation : certains pyroxènes et plagioclases, sous l'effet de cette eau, vont donner de l'hornblende puis des chlorites et des actinotes. C'est de l'hydrothermalisme qui change notre gabbro en schiste vert (puisque chlorites et actinotes sont des minéraux plutôt verts).

Donc avant même le début de la subduction, notre gabbro a déjà été un peu changé. Et ensuite ça va être encore pire puisque la subduction va encore maltraiter le gabbro. D'abord, le fait de s'enfoncer va provoquer une augmentation de la pression subie par le gabbro. Heureusement pour lui, la température reste basse car le phénomène est "tellement" rapide, que la C.O. qui s'enfonce n'a pas le temps de se réchauffer. Et sous l'action de ces hautes pressions et des basses températures, les différents minéraux déjà présents vont former du glaucophane, de la jadéite et de l'eau.

Le gabbro/schiste vert devient du schiste bleu (le glaucophane est un minéral bleu qui se place autour des pyroxènes et on ne voit qu'un fin trait foncé à l'oeil nu) :

 Métagabbro schiste vert :                                          Métagabbro schiste bleu :  

Pyroxène + Plagioclase + Chlorite + Actinote   =>   Pyroxène + Plagioclase + Glaucophane + H2O

Au bout d'un certain temps, la C.O. va finir par se réchauffer, et le gabbro va continuer à se déshydrater et le glaucophane va devenir du grenat (minéral rouge). De la jadéite va aussi apparaître. Notre métagabbro s'appelle maintenant de l'éclogite.

Métagabbro schiste bleu :                                                 Métagabbro éclogite :

(Pyroxène + Plagioclase +) Glaucophane   =>  (Pyroxène + Plagioclase +) Grenat + Jadéite + H2O

Voilà donc l'histoire de notre gabbro ! Mais bon, cette histoire peut aussi s'arrêter à n'importe-quelle étape énoncée ci-dessus, et c'est ce qui nous permet aujourd'hui, des millions d'années après chaque étape, de les connaître en retrouvant des morceaux de gabbros plus ou moins métamorphisés, plus ou moins avancés dans ce processus.

 Avant de finir, nous avons encore deux autres choses à signaler :

- d'une : lorsqu'on dit que les minéraux se transforment, il faut rappeler que cela se passe à l'état solide, et qu'à aucun moment le gabbro ne se met à fondre puis à redevenir solide ! De plus, lors d'une transformation, tous les minéraux ne changent pas forcément et on peut très bien trouver de l'actinote et du glaucophane dans un même échantillon.

- de deux : lors de la déshydratation du gabbro, de l'eau (attention, pas de l'eau liquide mais de simples ions HO- et H3O+) sont transférés à la péridotite alentour, et la péridotite hydratée arrive à franchir la limite du solidus (qui est moins élevée pour une roche hydratée, que pour une qui ne l'est pas), et cela forme alors du magma qui va remonter et former soit des volcans (et il se passe alors un refroidissement rapide en surface et on obtient de l'andésite), soit rester en profondeur (refroidissement lent en profondeur et on a du granodiorite). C'est cela qui est à l'origine du magmatisme plutonique et volcanique des zones de subduction.

4/ Le taux d’hydratation du métagabbro est d’environ 20%

Refaire plusieurs fois les mesures

5/ La datation des gabbros

a)    La stratégie :

- ce que je cherche : je cherche à dater des roches pour évaluer savoir si elles ont été formées durant la même période.

- ce que je fait (objectif de la méthode ?, principe ?, ...) et comment je le fait (témoins, paramètres variables et fixés, ...)

Localiser par observation microscopique des minéraux susceptibles de contenir du samarium ou du néodyme (contenant Al ou Ca) ce qui permettra de dater la roche par la méthode Sm/Nd ;

Comparer des rapports isotopiques pour déterminer si l’âge des deux gabbros

- ce que j’attend (résultats attendus, ...)

Si les deux gabbro contiennent de l’aluminium et du calcium on pourra dater les roches

Si les roches ont à l’incertitude près le même âge elles ont été formées en même temps

b)    D’après nos calculs la pente de la droite isochrone est égale à 0,0012

Elle permet de calculer l’âge du gabbro du Chenaillet : 183 millions d’années

c)    L’âge des gabbros Corses est entre 175 et 187 Ma

L’âge des gabbros des Alpes est entre 161 et 205 Ma

d) Le gabbro est formé de minéraux comme le pyroxène et le plagioclase qui sont susceptibles de contenir du Sm et du Nd; la méthode de datation Sm/Nd peut être appliquée.

Les âges des deux gabbros sont suffisamment proches, compte-tenu de l’incertitude (22Ma) pour dire que la formation des deux gabbros est contemporaine.

Si deux roches ont un âge proche les massifs dont elles sont issues se sont formés à la même époque, les massifs du Chenaillet et de la Balagne sont contemporains.