TP 3 mise en évidence du Moho et étude minéralogique

Lesétudessismiquesontrévélélaprésencededeuxtypesdecroûte,lacroûteocéaniqueetcontinentale
séparéesdumanteauparladiscontinuitéduMoho.
Onchercheàretrouvercettedifférenceauniveaudeleurcompositionminéralogique.
Problème:Quellessontlescaractéristiquesdesrochesconstitutivesdelacroûteetdumanteauterrestre?
Objectifs:
 Limiteenprofondeurdelacroûte(discontinuitéduMoho)
 Identifierunerocheàl’œilnu.
 Utiliserunmicroscopepolarisant(cf.ficheméthode)etdesclésdedéterminationdeminéraux(pages
344‐345)pourétudierlaminéralogied’uneroche.
 Calculerladensitéd’uneroche.
1. Miseenévidenced’unediscontinuitésuperficielle.
Voiciunexempledesismogrammeobtenulorsduséismed’AnnecyenFranceen1991.
Surchaquesismogramme,ilestenregistré2foislesondesP(PpuisPMP),et2foislesondesS(SetSMS).
IlseposealorsleproblèmedelacausedelarépétitiondesondesPetS,partiesenmêmetempsdufoyer
sismique!Nousallonsnousaussitenterderépondreàcettemêmeinterrogationenutilisantuneloiphysique
(loideDescartes).
Larépétitiondesondesfaitpenseràunphénomèned’écho,nécessitantunobstacleàlapropagationdes
ondesetprovoquantuneréflexiondesondes.
C’estMohorovicicquilepremierfaitcetteobservation,ilmontrealorsl’existenced’unediscontinuitéqui
séparelacroûtedumanteausupérieur,celle‐cifutappeléeladiscontinuitédeMohorovicicouMohoen
l’honneurdesondécouvreur.
Untirdemineaétéeffectuédans
unecarrièresituéeàl’ouestdu
MassifCentral.Onzesismographes
ontétéplacesdansundisquede
rayonde100kmautourdela
carrière.Tousenregistrentl’arrivée
dedeuxtrainsd’ondes:desondes
précocesetintenses(entraitplein
surleschéma)etdesondestardives
etfaiblesdusauchangementde
couches(entraitsdiscontinussurle
schéma).
Lespremièresondescorrespondentàdesraisayanttraverséunmilieuhomogène(vitesseconstante),les
autresàdesraissismiquesréfléchisparladiscontinuitéduMoho
Voicileschémadudispositifutilisé(remarqueseulslesdeuxpremierssismographessontreprésentés)
Calculezleplusprécisément
possiblelaprofondeurduMoho
danslemassifcentral.
Aide:
Utilisezlespropriétésde
Pythagoredansuntriangle
rectangleetlescalculsdevitesse
desondes.
TP3
LESROCHESDELACROUTETERRESTREETDU
MANTEAULITHOSPHERIQUE
Durée:
1h30
Tir de mine Sismogra
p
he 1 Sismogra
p
he 2
Surface terrestre
Croûte terrestre
Le Moho
Manteau
PMP
PSMS
S

2. Etudemacroscopiqueetmicroscopiquedesrochesdelacroûte
continentaleetocéanique.
Vousdisposezde4échantillonsderocheetdeslamesmincescorrespondantes.
Consignervosrésultatsdansletableaufourni:
Aide:latexturedesroches
Latexturegrenue:seditd’unerocheentièrementcristallisée.Touslesminérauxsontvisiblesàl’œilnu.Ilssont
jointifs.
Latexturemicrolitique:Minéraux+petitsminérauxorientésnommésmicrolites,noyésdansunverre,pâte
amorphe.
Aideàl’identificationmicroscopiqued’unminéral:voirlivrep400oufichesfournies
Critères:lacouleurenLPNA,laformeglobale,leclivage,l’altération,etlateintedepolarisationduminéralen
LPA.
Aide:Calculdeladensitéd’uneroche:
Rappel : ρ (g/cm3) = m / v. d = ρ corps / ρ eau.
Lamassevolumiquedel’eauestégaleà1g/cm3.
Utiliserlabalanceetl’éprouvettegraduéepourfairevotremesure.

Aumicroscopeaufaiblegrossissement
OlivineFeldspathplagioclasePyroxèneQuartzBiotite(micanoir)
LPNA
 Limpide
 Relieffort.
 Craqueluresfréquentes
 Incolore,maisparfois
troublépardespaillettesde
micablanc.
 Reliefvariable,denégatif
(Albite)àpositif
(Labradorite)
 Incolore,trèssouvent
automorphe
 Relieffort.
 Présencededeuxclivagesà
87°.
 Incoloreetlimpidemais
parfoisavecuneapparence
poussiéreusedonnéeparde
nombreusesetminuscules
inclusions.
 Lereliefestassezfaible.
 Sectionirrégulièrecomblant
lesinterstices
Sousformedebaguettes
ressemblantàdeslamesde
parquet.
 Reliefmoyen.
 Pléochroïsmebrun‐beige
trèsnet.
 Unclivageparfaitdansla
directiond'allongementdu
minéral.
 Fréquentesinclusionsde
zircons.
LPA
 Teintesdepolarisation:
vivesetpures.
 Extinctiondroite.
 Teintesdepolarisation:
danslegrisblancdu1er
ordre,parfoisjaunepâle.
 Maclespolysynthétiques
caractéristiques.
 Teintesdepolarisationdela
findu2°ordre(jaune
orangéoumarron
fréquents.
 Maclesfréquentesparfois
ensablier.
 Extinctionoblique,angle
entre30et40°.
 Teintedepolarisationgris
clairàblanc.
 Extinctionroulante
Teintesdepolarisation:
couleursvivesdusecond
ordre,enpartiemasquées
parsafortecouleur
d'absorption(brune).
 Extinction:droite.
Enlumièrepolariséenon
analysée
Enlumièrepolariséeet
analysée

RochesAspectàl’œilnu Compositionminéralogique TextureCalculde
ladensité
Domaine
représentéPhotographies
Granite
Basalte
Gabbro
Péridotite

Elémentsdecorrection
EnveloppesRoches
représentativesDensité
Compositionminéralogiquedelaroche
Œilnu
Microscopepolarisant
Texture Aspectdelalamemince
Croûte
continentale
Granite
2,7QZFeldspath
Mica
Grenue:
Entièrement
cristallisée
Cristaux
visiblesàl’œil
nu
Croûte
océanique
Basalte
2,9
Phénocristaux:
Pyroxène
Olivine
Microlites:
Pyroxène
Olivine
feldspath
Microlitique
Non
entièrement
cristallisée
Phénocristaux
Microlites
verre
Manteau
Péridotite
3,3
Olivine
Pyroxène
spinelle
Grenue:
Entièrement
cristallisée
Cristaux
visiblesàl’œil
nu
1 :Feldspath
2:Pyroxène