TP 3 : ÉTUDES PÉTROLOGIQUES ET MINÉRALOGIQUES DES

TP 3 : ÉTUDES PÉTROLOGIQUES ET MINÉRALOGIQUES DES ENVELOPPES ACCESSIBLES DE LA TERRE
ÉTUDE DU MANTEAU
Les roches du manteau, les péridotites, ne sont pas aussi accessibles que celles de la croûte, mais les géologues ont
accès à des échantillons par différents moyens :
- le manteau est observable au niveau des failles transformantes (voir chapitre 3)
- lors de la collision de deux plaques lithosphériques, une partie des roches du manteau sont ramenées en surface sur les
continents et soulevées par la formation des chaînes de montagnes (voir chapitre 3 et cours de terminale).
- les magmas lors de leur formation dans le manteau peuvent emporter des échantillons de celui-ci que l’on retrouve alors
dans les roches volcaniques (voit livre page22).
La roche présentée sur votre paillasse est une serpentinite et non une péridotite. La serpentinite tire son nom de son
aspect semblable à celui d'écailles qui évoque la peau du serpent.
La serpentinite est une roche provenant de la transformation de la péridotite. On la récolte dans les chaînes de montagne
(voir chapitre 3).
I Etude microscopique d’une péridotite.
Dessiner un schéma d’une péridotite observée au microscope.
En utilisant la clé de détermination page 112 du livre et le site http://www.discip.crdp.ac-
caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/Micropol/, déterminer les minéraux qui la composent.
Noter ces minéraux sur le tableau récapitulatif.
II Estimation de la composition chimique d’une roche à partir d’une lame mince.
Objectif : Déterminer la composition chimique d'une roche à partir de la composition minéralogique.
Principe : La démarche décrite ci-dessous est basée sur la méthode d'établissement de la composition minéralogique dite
modale d'une roche utilisée par les géologues.
Si on connaît :
la composition chimique de chacun des minéraux d'une roche
la proportion de ces minéraux dans la roche
Alors il est possible de calculer la composition chimique de la roche.
En effet cette composition chimique globale de la roche en un élément donné correspond à la teneur de cet élément dans
les minéraux constitutifs de la roche, pondérée par les proportions de ce minéral dans l'échantillon.
Par exemple, pour une péridotite contenant Ol % d’olivine, Py% de pyroxène, sa teneur en Si vaut :
Teneur en Si de la péridotite = t (Si d’olivine) t (Si du pyroxène)
t (Si d’olivine) représente évidemment la teneur en Si de l’olivine, etc.
1. Quantifier les proportions de chaque minéral dans la lame d'un granite à l’aide du logiciel mesurim
Utiliser la fiche technique jointe.
2. Calculer la composition chimique d'une roche à partir des mesures réalisées.
o Ouvrir le tableur et utiliser le tableau « composition chimique péridotite élève » placé dans le dossier TP
roche 1ère S6
o Saisir les analyses des minéraux constitutifs de l’échantillon étudié.
o Saisir les proportions de chaque minéral au sein de la roche dans la ligne proportion en surface (ou en
points).
o Dans la colonne J «composition chimique de la roche en volume», rentrer la formule :
=sommeprod(B4:H4;B$16:H$16)/100. En effet dans le tableur la fonction = sommeprod(...) permet de
calculer la somme des produits de deux ensembles de cellules. Recopier cette formule dans toutes les
cellules de la colonne.
1. Sachant que la formule du quartz est SiO2, calculer la composition en pourcentage massique d’élément
2. Indiquer les éléments les plus abondants dans les minéraux de la roche.
3. Noter la composition de la roche.
4. Comparer la composition de la roche que vous avez trouvé avec celle du cours. Expliquer en particulier pourquoi la
quantité de sodium et de potassium a été sous-estimée.
5. Quelle critique peut-on faire de cette méthode de mesure de la composition chimique d’une roche.

Estimation de la composition chimique de la péridotite à partir d’une lame mince.
Composition en % massique d'éléments
éléments
Quartz
Feldspath
alcalin
Feldspath
plagioclase
Mica
Pyroxène
Olivine
Oxydes
Composition
en volume de
la roche (%)
Composition
en masse de
la roche
O
53,0
46,0
48,0
43,0
48,0
46,0
45,0
Si
47,0
30,0
28,0
19,0
28,0
20,0
Fe
0,0
12,0
2,0
3,0
Al
0,0
10,0
13,0
12,0
38,0
Ca
0,0
5,0
6,0
Mg
0,0
5,0
16,0
31,0
17,0
Na
0,0
1,0
6,0
K
0,0
13,0
9,0
M vol mal
2,63
2,56
2,68
3,10
3,20
3,32
3,13
% en surf
% en vol
% en masse