Examen GTGC3 « Géologie » POLYTECH

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Examen GTGC3 « Géologie » POLYTECH
Année 2010-11
Michel DUBOIS
La page 4 est à rendre avec la copie. L’accent sera mis sur la justification des
réponses aux questions.
Exercice
L’objectif de cet exercice est de faire une analyse d’une carte géologique. La carte géologique du
terrain est donnée page 4.
1. Identifiez les différentes roches qui sont rencontrées sur le terrain. Que pouvez-vous dire
de leur origine ? (Détaillez).
2. Réaliser une coupe topographique selon le trait de coupe A-B (voir page 4, à rendre, en y
notant bien votre nom).
3. A l’aide de la méthode des horizontales, vous allez réaliser une coupe géologique.
a. Qu’est-ce que le pendage d’une couche (strate) ? qu’est-ce que la direction d’une
couche ? Faites un schéma pour illustrer ces deux notions.
b. Quel est le pendage d’une couche verticale ? Quelle est la direction d’un plan
horizontal ?
Pour tracer la coupe, réponsez aux questions suivantes :
c. Quelle est l’échelle de la carte ?
d. Que pouvez-vous dire du pendage de la strate du calcaire ? A quelle altitude se
trouve cette strate ?
e. Tracer les horizontales du contact entre basalte et complexe filonien.
f. Tracer les horizontales du contact entre complexe filonien et gabbros.
g. Déterminez le pendage de chacun des deux contacts ?
h. Représentez graphiquement les différentes couches sur la coupe topographique.
4. Il existe sur la carte une grande faille notée « F ». D’une manière générale et en vous
aidant de schémas, décrire les différents types de failles (normales, inverses,
chevauchements, …). Quel est le pendage de la faille « F » ? Donnez l’âge relatif de la
faille « F ». Justifiez. Est-elle normale ou inverse ? Justifiez.
5. Le point C se situe à l’intérieur d’une surface fermée (« patatoïde ») de gabbro. Comment
interprétez-vous cette surface ? Quelle est la signification géologique ?
6. Il est envisagé de faire un forage au niveau du point D. En utilisant de votre coupe
géologique, déterminez à quelle profondeur sera rencontré le complexe filonien ? les
gabbros ?
7. Les unités rencontrées (pillow lavas, complexe filonien, gabbros) font partie d’une
ancienne lithosphère océanique. Décrivez les différentes unités de la lithosphère (nature
des roches, textures, organisation générale). Expliquez le mode de formation de la
lithosphère océanique (vous détaillerez votre réponse).
8. Commentez le diagramme de Streckeisen joint au sujet : quel est son utilité ? comment est-
il construit ? Comment fonctionne-t-il ? Replacez les roches de la lithopshère océanique
dans ce diagramme.

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Questions de minéralogie
Exercice 1 :
Le talc est un phyllosilicate de magnésium avec deux ions hydroxydes (OH-) (appelés aussi
radicaux OH-). Donner la formule du talc
Exercice 2 :
A quelle famille de silicate appartient la tourmaline [Si6O18|(BO3)3|(OH,F)4]NaAl6(Fe,Mn)3
(variété schorlite) ?
Exercice 3 :
Les ortho-amphiboles forment une série isomorphe ferro-magnésienne, sans calcium.
Quelle est la formule de base des amphiboles ? A quelle famille de silicates appartiennent-elles ?
Donnez la formule générale des orthoamphiboles, sachant qu’elles contiennent aussi un radical
OH- ?
Les clinoamphipholes contiennent un ion calcium. Donnez la formule générale des
clinooamphiboles.
Exercice 4 :
La biotite est une série isomorphe entre un pôle magnésien appelé phlogopite et un pôle ferrifère
appelé annite. Il s’agit d’un phyllosilicate contenant un aluminium en substitution tétraédrique,
deux radicaux OH-, du potassium et un cation divalent (Fe2+ ou Mg2+). Donnez la formule générale
de la biotite, ainsi que de chacun des deux pôles purs.
Exercice 5 :
Donnez la formule de la leucite, sachant qu’il s’agit d’un tectosilicate avec une substitution Si↔Al
de 1/3 et du potassium.
Exercice 6 :
Le labrador est le nom donné au feldspath plagioclase contenant autant de calcium que de
magnésium. Donnez la formule du labrador.
Exercice 7 :
Sachant que la formule de la muscovite est [Si3AlO10|(OH)2]KAl2, dites à quelle famille appartient
la muscovite. Il existe un pôle sodique, appelée paragonite. Quelle est la formule de la paragonite ?
Peut-il exister une solution solide continue entre muscovite et paragonite ? Pourquoi ?
Exercice 8 :
A quelle famille appartient le zircon Zr[SiO4] ? (note : Zr est un élément appelé zirconium).
Quelle est la charge électrique du zirconium ?
Données pour les exercices : rayons ioniques (Å)
Fe2+ : 0,74 Mg2+ : 0,66 Na+ : 0,98 Ca2+ : 0,99 K+ : 1,33 Al3+ : 0,49
Si4+ : 0,41

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Documents
Diagramme de Streckeisen

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Feuille à rendre avec la copie
Nom : Prénom :
100 m