LES ROCHES DE LA LITHOSPHERE

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LES ROCHES DE LA LITHOSPHERE
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
Ressource2 :
vidéo principe utilisation microscope polarisant :
http://www.dailymotion.com/video/x91sbv_le-microscopepolarisant_tech
lien très utile : le microscope polarisant virtuel :
http://www.etab.ac-caen.fr/discip/geologie/Micropol/index.html
Ressource 3 :
http://membres.lycos.fr/volcanogeol/chenaillet/penrose.gif
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.
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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
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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
TABLEAU COMPARATIF DES ROCHES DE LA LITHOSPHERE
Minéraux
visibles à l’œil
nu
Présence de
verre
Structure
Refroidissement
Densité
Minéraux
présents
Roches de la croûte océanique
Roche de la croûte continentale
Roche du manteau
basalte
granite
péridotite
gabbro