le volcanisme - Perennes SVT
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LE VOLCANISME Magma : Fusion localisée des roches en profondeur formant un liquide plus ou moins riche en gaz dissous. Fusion : passage d’un corps solide à l’état liquide sous l’effet de la chaleur. Lave : C’est du magma qui a perdu une partie de ses constituants chimiques (en particulier les gaz dissous) et qui remonte à la surface, à l’état liquide ou pâteux et à très haute température. I. Les éruptions volcaniques : catastrophes naturelles Vocabulaire à connaître : Eruption volcanique, volcan, volcan actif, nuée ardente, lahar, bombe, dioxyde de soufre, risque primaire, risque secondaire, éruption explosive, éruption effusive, dôme, cône, cratère, lave Deux grands types d’activités volcaniques : L’activité effusive ou explosive d’un volcan. Tous les volcans présentent-ils le même type d’éruption ? Vidéos : Piton de la Fournaise et Soufrière Hills Nuée ardente : mélange de gaz brûlants et de produits volcaniques qui se déplace à grande vitesse et détruit tout sur son passage. L’activité volcanique se manifeste par l’émission en surface de produits liquides, solides et gazeux. L’activité effusive d’un volcan se manifeste par des projections peu violentes de gaz et de matériaux solides, constituant un cône, et par l’épanchement d’une lave fluide qui forme des coulées. L’activité explosive d’un volcan se caractérise - par de violentes explosions projetant à haute altitude des produits gazeux et solides - des nuées ardentes dévastatrices - l’émission de lave visqueuse formant un dôme Conclusion : Le volcanisme se manifeste par des éruptions correspondant à l’émission en surface de lave et de gaz. Il existe 2 grandes catégories d’éruptions. L’accumulation des matériaux émis entraîne la formation d’édifices volcaniques différents. http://education.france5.fr/volcans/index.htm site sur les volcans de France5 en partenariat avec Larousse. II. L’origine du volcanisme Comment fonctionne un volcan ? 1) L’origine des magmas p. 158 Un volcan se construit par l’accumulation de produits volcaniques. Le magma vient de la fusion localisée de roches à plusieurs kilomètres de profondeur et a séjourné dans une chambre magmatique ou un réservoir magmatique. Il remonte en surface par des failles et sort de la cheminée. Quel est le moteur des éruptions ? http://www.ac-poitiers.fr/svt/activite/picard/Perrier/index.htm doc. élève • La pression du gaz exercée sur le magma. (flèches rouges) • La pression de la roche exercée sur le magma. (flèches vertes) • La pression du magma qui s'accumule dans la chambre magmatique. (flèches bleues) Correction de l’activité sous forme schématique reprenant la chronologie des évènements ; + schéma p. 163 1.Fusion d'une partie de la roche sous l'effet des très fortes pressions et de la température élevée. Formation du MAGMA 2.Remontée du magma qui est plus chaud que l'écorce terrestre environnante. 3.Accumulation du magma dans la chambre magmatique. Remontée de ce magma dans la cheminée quand la quantité de magma devient trop importante. 4.Accélération de la remontée du magma provoquée par l'apparition de bulles de gaz de plus en plus nombreuses. La pression exercée par les roches sur le magma étant de plus en plus faible. 5.Décompression brutale quand la magma arrive en surface. La gaz s'échappe (explosion) ce qui provoque l'éruption. La chaleur assure la remontée du magma des profondeurs. Les gaz qu’il contient est le moteur de l’éruption. 2) L’origine des différents types d’éruptions Problème : Quelle est la propriété du magma responsable de la nature de l’éruption volcanique ? (explosif ou éruptif) Selon la composition du magma, la lave sera plus ou moins visqueuse. Montages pour vérifier l’importance de la nature du magma + vidéos doc. Elève sur expériences Les gaz dissous dans le magma sont le moteur de l’éruption. Ils entraînent le magma vers la surface. Pour un magma fluide, les gaz s'échappent facilement et la lave s'écoule alors sur les pentes des volcans (éruption effusive). Pour un magma visqueux, les gaz n'arrivent pas à s'échapper et s'accumulent ; ce qui provoque de violentes explosions (éruption explosive). AIDE MEMOIRE Lave fluide Lave pâteuse longues coulées Dôme, aiguille Volcanisme effusif Volcanisme explosif Comment reconnaître une roche volcanique ? III. La structure des roches volcaniques Activité : observations de roches : granite, basalte, andésite, péridotite, TP microscopie avec polariseurs Toutes ces roches sont d’origine magmatique, mais présentent des différences… Le granite est totalement cristallisé : on y voit des grains (cristaux) connus : quartz, feldspaths, micas La péridotite également. Leur point commun est de cristalliser en profondeur, lieu du refroidissement du magma. On se propose d’étudier et de comparer des roches : une roche volcanique effusive : le basalte une autre roche : Doc. Elève TP roches Description à l’œil nu des échantillons, puis en lame mince avec dessin d’observation Clé de détermination des minéraux : observation Cristal vert transparent Cristal noir opaque Cristal blanc opaque Nom du minéral Olivine Pyroxène Feldspath plagioclase Observer ces roches au microscope : Les roches volcaniques sont constituées d’un mélange de verre (partie non cristallisée) et de grains visibles (ou non) à l’œil nu : les cristaux (microcristaux et de phénocristaux). Ils diffèrent par leur forme et leur couleur car ils sont de composition chimique différente. On parle de minéraux différents. Les trous sont dus aux gaz. On parle de structure semi-cristalline (ou microlithique). Les laves fluides sont à l’origine du Basalte. Les laves visqueuses sont à l’origine de l’Andésite. Par comparaison : Les roches comme le granite sont elles, entièrement cristallisées. On dit qu’elles ont une structure grenue. Le granite est une roche qui provient également d’un magma qui a refroidi totalement en profondeur. Microlite : Petit cristal microscopique en forme de baguette. Structure : Disposition des différents constituants d’une roche les uns par rapports aux autres. Les roches entièrement cristallisées ont une structure dite grenue, les roches formées de cristaux en forme de baguettes englobés dans une pâte vitreuse ont une structure dite microlitique. Verre volcanique : Matière minérale refroidie très rapidement et n’ayant pas eu le temps de cristalliser. Il apparaît noir opaque au microscope. Comment expliquer cette structure particulière des roches volcaniques ? L’origine de la structure microlitique On peut émette l’hypothèse suivante : la taille des cristaux dépend dépend de la vitesse de refroidissement, plus elle est élevé et plus les cristaux sont petits et inversement. Doc. Elève : exp. vanilline La structure des roches volcanique conserve la trace des conditions de refroidissement : Les phénocristaux se forment en profondeur dans un magma qui se refroidit lentement dans la chambre magmatique. Les microlites se forment par refroidissement plus rapide lors de l’ascension du magma le long de la cheminée volcanique. Le verre n’a pas cristallisé parce qu’il a refroidit trop vite lors de l'arrivée en surface du magma. Conclusion : Schéma bilan à compléter et à construire : schéma vierge fourni. Pour s’entraîner, recenser tous les termes de vocabulaire appris au cours du chapitre et pouvant apparaître sur le schéma de synthèse : coulée, lave fluide, lave visqueuse, dôme, nuée ardente, cendres, explosion, cheminée, chambre magmatique, basalte, andésite, pression des gaz dissous… Conclusion : Eruptions volcaniques, séismes témoignent en surface de l’activité de la Terre.
