Thème 1b - TP 3 : Etude des roches majoritaires de la croûte

Thème 1b - TP 3 : Etude des roches majoritaires de la croûte terrestre et du manteau supérieur
L’essentiel du globe terrestre est constitué de roches magmatiques et métamorphiques. Les différentes parties du globe terrestre sont
constituées de roches différentes : granite et gneiss sont des roches caractéristiques de la croûte continentales, basalte et gabbro sont
caractéristiques de la croûte océanique et la péridotite est spécifique du manteau supérieur. L’étude de ces roches, de leur
composition minéralogique et chimique va donc nous permettre de connaître la composition chimique des croûtes continentale et
océanique et du manteau supérieur.
I Notions de pétrologie et de minéralogie
Vous disposez de clefs de détermination des principales roches (voir TP2) et minéraux. Pour identifier les minéraux constituant la
roche, on regarde d’abord l’aspect des cristaux à l’œil nu puis on réalise des lames minces observées au microscope polarisant.
II La texture (ou structure) des roches
La texture (ou structure) des roches magmatiques (= agencement des minéraux) nous renseigne sur leurs conditions de formation. En
effet, la taille des cristaux d’une roche magmatique dépend de la vitesse de refroidissement du magma (voir expérience sur la
vanilline). Ainsi, on distingue 3 grands types de roches :
- Roche grenue : roche entièrement constituée de cristaux (structure holocristalline). Une roche grenue est constituée de
phénocristaux et une roche microgrenue de microcristaux.
- Roche vitreuse : roche entièrement constituée d’une masse amorphe sans cristaux visibles (verre) même au microscope
(structure vitreuse)
- Roche microlitique : roche contenant quelques cristaux de tailles inégales (quelques phénocristaux et surtout des microcristaux)
dans une structure vitreuse (structure microlitique) (microlite = microcristaux en baguettes).
III Le granite, roche caractéristiques de la croûte continentale
1) Relever les caractéristiques de l’échantillon de granite par une observation macroscopique à l’œil nu et à la loupe (densité ;
texture ; taille, forme, couleur des minéraux…)
2) Réaliser un dessin d’observation légendé de l’observation microscopique de la lame de granite (dessiner précisément un
assemblage de 7 ou 8 minéraux en respectant leur taille, leur forme…) OU Prendre une photo (webcam) et la légender. Noter
dans la légende les teintes de polarisation, les macles, clivages, le nom des minéraux.
3) En déduire les conditions de formation de cette roche
IV Le basalte et le gabbro, roches caractéristiques de la croûte océanique
1) Donner les caractéristiques macroscopiques
2) Réaliser un dessin d’observation microscopique pour les lames minces de basalte et de gabbro OU Prendre une photo (webcam) et
la légender.
3) Le gabbro est une roche résultant de magmas de même composition chimique que les basaltes. Comment peut-on expliquer les
différences observées au niveau de la structure entre le basalte et le gabbro ?
V La péridotite, roche caractéristique du manteau supérieur
1) Donner les caractéristiques macroscopiques d’une péridotite.
2) Réaliser un dessin d’observation microscopique d’une lame mince de péridotite OU Prendre une photo (webcam) et la légender.
3) En déduire les conditions de formation de cette roche
Bilan
Compositions chimiques comparées du granite, du basalte, du gabbro et de la péridotite (en % d’oxydes) :
Silice
(SiO
2
) Alumine (Al
2
O
3
) Alcalins (Na
2
0, K
2
O) Calcium (CaO) Fer (FeO, Fe
2
O
3
) Magnésium (MgO)
Granite 70 14,5 8,6 2,6 3 1
Basalte 49 15,5 3 11 11 9
Gabbro 49 15 3,5 11 11 9
Péridotite 44 2 0,3 3 8,5 42
(Les roches ayant un pourcentage d’oxyde de silicium supérieur à 60% sont qualifiées de roches acides, celles ayant un pourcentage
inférieur à 60% de roches basiques)
1) Remplir le tableau comparatif pour les 4 roches étudiées
2) Quelles différences majeures observer vous entre la composition chimique de la péridotite (manteau supérieur) et celle des roches
de la croûte terrestre ? Quelles différences de composition chimique observer vous entre les roches de la croûte continentale et les
roches de la croûte océanique ?