LES ROCHES DE LA LITHOSPHERE

TP2chap1-1ereS

Maîtriser des outils : microscope optique polarisant

Mise en situation et recherche à mener

La Terre, planète tellurique, est constituée d’enveloppes concentriques externes: atmosphère, hydrosphère (étudiées en classe de 2nde ), biosphère (comprenant tous les

organismes vivants et leurs interactions) et de la lithosphère (littéralement : « la sphère des roches »), constituée d’une croûte (océanique ou continentale), et de la partie

superficielle du manteau supérieur. Ces enveloppes sont accessibles à l’observation directe et à l’échantillonnage.

On cherche à déterminer la composition chimique des enveloppes accessibles de la Terre

Ressources

Ressource1 : étude du plancher océanique

http://membres.lycos.fr/volcanogeol/chenaillet/penrose.gif

Ressource2 :

vidéo principe utilisation microscope polarisant :

http://www.dailymotion.com/video/x91sbv_le-microscope-

polarisant_tech

lien très utile : le microscope polarisant virtuel :

http://www.etab.ac-caen.fr/discip/geologie/Micropol/index.html

Ressource 3 :

Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes)

Proposez une stratégie scientifique afin de connaitre les constituants de la lithosphère océanique et continentale

Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables

Protocole1 : identification des roches et des minéraux à l’œil nu et au microscope

> Observation en lumière naturelle : (= polarisée)

Poser la préparation microscopique sur la platine tournante et observer au faible grossissement: comparer le granite et le basalte.

A l'aide des planches fournies et de votre livre : quels sont les critères de reconnaissance utilisés pour reconnaître les minéraux?

> Observation en lumière polarisée et analysée

On dispose pour cela de deux filtres polaroïd.

- Mettre en place le polariseur et observer dans l'objectif sans préparation microscopique. L'oeil humain n'est pas sensible au plan de polarisation de la lumière.

- Ajouter l'analyseur et le faire tourner sur lui-même toujours sans lame mince : combien peut-on compter d'extinctions par tour ?

- Positionner l'analyseur de façon à obtenir l'extinction complète et mettre en place la préparation microscopique de roche: que peut-on alors observer ?

Les lames de roche s'observent toujours de cette manière en lumière polarisée.

- Etudier les préparations microscopiques données :

identifier l’un des minéraux présents en utilisant les deux types de lumière et faites valider par le professeur. Servez –vous du livre p328-329

- Réaliser un dessin, au crayon, des roches observées et non déjà dessinées en identifiant les minéraux. Remplir les cases du tableau « aspect lame » et

« texture ».

- Utilisez la caméra microscope.

Protocole 2 : mesure de la densité des roches

Densité : masse / volume

→ Pesez le basalte, le gabbro et la péridotite en grammes.

→ Remplir à moitié un bécher de 500 ml avec de l’eau

→ Repérer le volume V0 ( en cm3)

Le volume de l’échantillon est V1 – V0

→ calculer la masse volumique en g.cm-3 de chaque échantillon sachant que ρ= M/V, M étant la masse de l’échantillon en g et V le volume en ml.

Etape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer

- Définissez le mot roche

- Indiquez ce qu’est un minéral

- Identifiez les minéraux dans les 4 roches proposées : granite, gabbro, basalte, péridotite

- Identifiez la structure de la roche

- Indiquez les densités des 4 roches

Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème

A partir de l’exploitation de l’ensemble de vos résultats identifiez les roches que l’on trouve dans la lithosphère continentale et océanique. Expliquez leur répartition au sein de

ces deux lithosphères