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Exercice - Rouen

4 janv. 2008 ... Le document 1 présente les photos de ces lames minces observées en ... D' après Dictionnaire de géologie de Alain Foucault édition 2005.




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EXERCICE N° 2 COMPOSITIONS MINÉRALOGIQUE ET CHIMIQUE DES ROCHES
10 Points
Les roches magmatiques constituant la lithosphère ont une composition minéralogique en relation avec leur composition chimique. Les associations de roches échantillonnées en surface permettent aux géologues de distinguer la croûte océanique, la croûte continentale et le manteau.
Des lames minces de trois roches de la lithosphère, appelées A, B et C, sont étudiées au microscope polarisant. Le document 1 présente les photos de ces lames minces observées en lumière polarisée et analysée. Les minéraux y apparaissent avec des teintes de polarisation.

Document 1 : Lames minces des roches observées en lumière polarisée et analysée
Grossissement x 40

Roche A


 Plagioclase



 Pyroxène





Roche B


 Biotite

 Quartz



 Orthose (50%)



Roche C






 Olivine

 Pyroxène


D’après CRDP académie de Caen
Question 1 :
Décrire la texture de ces trois roches.

La composition minéralogique d'une roche dépend de sa chimie, en particulier du pourcentage de silice. Le document 2 présenté en annexe p 4 présente cette relation sous la forme d'un diagramme.

Question 2 :
En utilisant les associations de minéraux du document 1, estimer grâce au document 2, le pourcentage approximatif de SiO2 de chacune des roches étudiées.
La méthode utilisée doit apparaître clairement sur le diagramme : placer une ligne verticale ou une surface qui indique ce pourcentage.


Le document 3 donne la formule chimique des minéraux des roches étudiées.
Le document 4 présente le pourcentage de chaque élément.

Document 3 : Formule chimique des minéraux.

nom du minéralFormule chimiqueOlivine(Mg,Fe)2 SiO4Pyroxènes(Ca,Mg,Fe,Al)(Si O3)2QuartzSiO2BiotiteK (Mg,Fe)3 Al SiO3 O10 (OH,Fe)2OrthoseK Al Si3 O8PlagioclasesNa (Si3AlO8) ou Ca (Si2Al2O8)
D’après Dictionnaire de géologie de Alain Foucault édition 2005

Document 4 : Composition chimique des roches en pourcentage de chaque élément

 élémentBasalteR1R2R3O43.947.944.144Si2332.720.522.9Al8.37.718.3Mg5.50.625.36Fe8.62.36.67.3Ca7.91.82.18.2Na22.20.22.2K0.74.70.10.8
D’après le programme de conversion des teneurs en oxydes en teneurs en élément
planet-terre.ens-lyon.fr 04/01/08

Question 3 :
3.1 Mettre en relation les documents 2 et 3 pour attribuer à chaque roche étudiée l'une des compositions R1, R2 et R3 présentées dans le document 4. Justifier la réponse.
3.2 Proposer un nom pour chaque roche.
3.3 De quelle roche la composition du basalte est-elle la plus proche ? Justifier la réponse.
3.4 Placer les roches étudiées sur le document 5 en annexe p 4.
3.5 A l’aide de vos connaissances, indiquer les relations entre les trois roches légendées au document 5.
L'Homme a su trouver dans la nature les matériaux et les matières premières nécessaires à ses multiples activités. Le document 6 présente différents minéraux et leur composition (6.a) et leurs utilisations possibles (6.b).

Document 6 : différents minéraux (tableau 6.a) et certaines de leurs utilisations (tableau 6.b)

Tableau 6.a

LettreMinérauxAMagnésie Minéral de formule MgCO3BGraphite Minéral natif du CarboneCSoufre Minéral composé d’un seul élément SDFluorine Minéral de formule CaF2EAzurite Minéral de formule CuCO3FGalène Minéral de formule PbSGCalcite Minéral de formule CaCO3
Tableau 6.b

NuméroUtilisations1Minéral qui entre dans la composition de la poudre noire et les feux d’artifice2Minéral qui entre dans la composition de certains ustensiles de cuisine 3Employé pour la fabrication des mines de crayons 4Minéral qui entre dans la composition des dentifrices 5Améliore les prises au cours d’activités physiques : gymnastique, escalade 6Minéral qui entre dans la fabrication des ciments et mortier 7Minéral qui entre dans la composition des verres en cristalD’après  HYPERLINK "http://www.geologie-info.com" www.geologie-info.com et  HYPERLINK "http://www.membres.lycos.fr/volcanogeol/hawaii/minerau.htm" www.membres.lycos.fr/volcanogeol/hawaii/minerau.htm 25/01/08


Question 4 :
Associer une lettre du tableau 6.a correspondant à un minéral à un numéro du tableau 6.b correspondant à son utilisation par l'Homme.















EXERCICE N° 2 COMPOSITIONS MINÉRALOGIQUE ET CHIMIQUE DES ROCHES

Nom Prénom :

FEUILLE ANNEXE à rendre avec votre copie

Document 2 : Diagramme de la composition minéralogique en fonction du pourcentage en silice
(document à rendre avec la copie)

D’après Éléments de géologie de Charles Pomerol édition 2002
Document 5 : coupe à proximité de la dorsale océanique Atlantique montrant la section complète de la partie superficielle de la lithosphère océanique  EMBED Word.Picture.8 
D’après Éléments de géologie de Charles Pomerol édition 2002








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profondeur en m
sous le niveau de la mer