DM GEOSCIENCES n°1 pour le 9/11/2015 Exercice n°1 : Etude de

DM GEOSCIENCES n°1 pour le 9/11/2015
Exercice n°1 : Etude de roches : durée conseillée 35 minutes.
A. Une roche est entièrement cristallisée ; elle est composée de 3 minéraux A, B et C dans les proportions
massiques de 30, 50 et 20% respectivement. La composition chimique (en % en masse d’éléments chimiques)
des minéraux A, B et C est donnée dans le tableau ci-dessous.
O
Si
Mg
Fe
Al
K
Na
H
Minéral A
53,3
46,7
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
Minéral B
47,4
31,1
0,0
0,0
10,0
7,2
4,3
0,0
Minéral C
40,1
17,5
5,0
23,3
5,6
8,1
0,0
0,4
Masse
molaire
16
28
24
56
27
39
23
1
1°) Définir les termes de minéral et de roche.
2°) Donner la composition chimique de la roche (sous forme d’un tableau). Calculer la teneur en silice de cette
roche.
3°)En utilisant les masses molaires, déterminer la formule chimique des trois minéraux. On supposera un
nombre entier d’atomes de silicium dans la formule du minéral A et d’aluminium dans celles des minéraux B et
C. 4°) Proposer un nom pour chacun des minéraux A, B et C. Justifier votre proposition en une phrase.
5°) En supposant qu’il s’agisse d’une roche magmatique, nommer cette roche. Citer un endroit (le plus
précisément possible) où pourrait affleurer cette roche en France métropolitaine et préciser le mode de
gisement de l’exemple choisi.
B. Dans la Sierra Nevada (Californie), une roche R
a été prélevée dans le pluton de Dinkey Creek. Le
tableau suivant donne sa composition
minéralogique modale :
TABLEAU : COMPOSITION DE LA ROCHE R :
Identifier la roche R d’après sa composition
modale en utilisant le diagramme de Streckeisen.
Minéraux
Quantité (%)
Quartz
27,1
Feldspaths alcalins
13,9
Feldspaths plagioclases
40,2
Micas
12,1
Amphiboles
4,4
Autres
2,3

Exercice n°2 : Etude d’une association magmatique.
Durée conseillée : 25 minutes.
Diverses roches volcaniques échantillonnées dans l’Oregon (USA) ont été ramenées au laboratoire
où leurs compositions chimiques ont été établies. Celles-ci sont exprimées dans le tableau ci-
dessous :
Localisation
Chaîne volcanique des Hautes Cascades, Oregon (USA)
Roches
1
2
3
Oxydes
SiO2
51,70
60,40
73 ,00
TiO2
1,20
0,90
0,30
Al2O3
17,50
17,50
14,20
FeO
9,50
6,40
2,40
MnO
0,20
0,10
0,0
MgO
6,20
2,80
0,50
CaO
9,00
6,20
1,70
Na20
3,70
4,30
4,60
K20
0,80
1,20
3,10
P205
0,30
0,20
0,10
H2O
--
--
--
1°) Replacer ces roches dans les diagrammes %(Na2O + K2O) en fonction du %(SiO2) et A.F.M. dont
les axes normés sont fournis sur la page suivante.
2°) A l’aide de vos connaissances, proposer une interprétation argumentée des deux diagrammes
ainsi complétés.
Votre commentaire n’excédera pas une vingtaine de lignes.

Exercice n°3 : Le fossé rhénan
Durée conseillée : 45 minutes.
A. Caractérisation de la zone rhénane
A l’aide des seules données des figures 3, 4, 6, 7 et 8 , caractérisez au mieux la structure de ce fossé,
et proposez un scénario expliquant les caractéristiques de son remplissage sédimentaire.
Aide à résolution
Les traits de couleur figurés sur le profil sismique de la figure 8 indiquent des niveaux stratigraphiques
isochrones.
A partir de la série stratigraphique de la figure 7, interprétez le profil sismique réflexion
(figure 8) en surlignant le (ou les) accident(s) tectonique(s) et les réflecteurs délimitant les
horizons stratigraphiques repérés sur les bordures droite et gauche du profil.
Précisez les caractéristiques de (ou des) accident (s) tectonique (s) identifié(s).
Comparez les colonnes stratigraphiques des figures 3 et 7 ; cela doit vous permettre de mettre en
évidence quelques particularités du remplissage sédimentaire du fossé par rapport au comblement du
Bassin parisien alors que ces deux secteurs sont géographiquement voisins.
Le document suivant est une interprétation d’un profil sismique réalisé dans la région du fossé
rhénan.
Figure 2 : Interprétation dessinée du profil sud du graben du Rhin (d’après Brun 1991, Roure IFP)