Activité 3 : TP Les roches de la Terre solide → Mise en situation et

Activité 3 : TP Les roches de la Terre solide → Mise en situation et recherche à mener
Dès le début du 20ème siècle, la structure interne du globe a été identifiée et les roches de la croûte continentale sont connues. Mais dans les années qui vont suivre, des
études plus approfondies vont permettre d’apporter de nombreuses précisions tant pétrographiques (à propos des roches) que structurales.
On cherche à établir un document précis sur la structure des 100 premiers km de la Terre et sur la composition de ses différentes enveloppes rocheuses mais également à
comprendre la raison de la répartition bimodale des altitudes moyennes de la croûte terrestre qui a conduit Wegener à proposer que la CC dérivait sur la CO.
Ressources
Les apports de la sismique réflexion
Les géophysiciens ont réalisé des mesures de vitesse des ondes sismiques dans différentes
roches.
Sédiments
Granite
Basalte
Gabbro
Péridotite
Vitesse km/s
<6
6.25
6.75
7.25
7.75
Un profil de sismique réflexion et vitesse des ondes a été réalisé au niveau du Golfe du Lion
Repérer sur ce profil à l'aide de couleurs, les différentes couches de roches en
fonction de la vitesse des ondes sismiques.
Les apports des explorations sous-marines
À la fin du XXème siècle, le submersible Nautile, a exploré une fracture du sous-sol océanique
au niveau de la dorsale Atlantique Sud et a permis d’identifier les roches situées sous la
croûte et auxquelles on n’avait pas accès.
Schéma de la coupe au niveau de la faille de Vema (Atlantique Sud)
Les apports de l’étude de la vitesse de propagation des ondes sismiques
Quelle remarque peut-on faire ? CC + épaisse que CO (50km>10km)
Étape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème
Proposer une stratégie de résolution réaliste permettant de répondre au problème posé.
Étude minéralogique des roches par observation à l’œil nu et au microscope. Analyse de composition chimique
Moho
Sédiments
Basales
Gabbros
Péridotites

Étape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
Matériel disponible
- échantillon de basalte et sa lame
- échantillon de granite et sa lame
- échantillon de gabbro et sa lame
- échantillon de péridotite et sa lame
- fiche technique d’observation des minéraux à l’œil nu
- livre pages 98 et 99 – 344 et 345
- microscope et système de polarisation
- camera et fiche technique d’acquisition d’image
Protocole d'utilisation du matériel
Caractériser la couleur, la densité, la texture (grenue ou
microlitique) de chaque roche.
Identifier les minéraux principaux de chaque échantillon
macroscopique puis microscopique et appeler le
professeur pour vérification après l’étude de chaque
roche.
Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer
Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
CO et CC de densité très différente car composition différente, épaisseur également différente →
explication des di
fférences d’altitudes. Ces 2 croûtes reposent sur un manteau de péridotite.
Croûte océanique : riche en Si, O, Al, Ca, Fe, Mg
GABBRO : roche sombre, dense, grenue
Grossissement:
Pyroxène
Plagioclase
Observat° microscope d’une lame de gabbro
BASALTE : roche sombre, dense, microlitique
Grossissement:
Pyroxène
Plagioclase
Observat° microscope d’une lame de basalte
Microlitique : gros cristaux noyés dans une pâte sombre appelée verre et contenant des micros cristaux, roche issue
d’un refroidissement rapide de lave émise lors de volcanisme → roche dite volcanique
Grenue : uniquement de gros cristaux jointifs, roche issue d’un refroidissement lent de magma piégé en profondeur
→ roche dite plutonique
Manteau : riche en Si, O, Fe, Mg
PÉRIDOTITE : roche verte, dense, grenue
Grossissement:
Pyroxène
Olivine
Observat° microscope d’une lame de péridotite
Croûte continentale : riche en Si, O, Al, Na, K
GRANITE : roche claire, dense, grenue
Grossissement:
Mica
Quartz
Feldspath
Observat° microscope d’une lame de granite