Cours Stage - Les cristaux

Exercice - Conditions de refroidissement du gabbro et du basalte

L'énoncé

L'exercice d'application consiste en l'étude de deux roches magmatiques : le gabbro et le basalte. À l'aide des questions et des documents, l'exercice permettra de différencier ces deux roches et de les identifier (du moins dans les documents qui suivent !). 

 

Document 1 : roche N°1 (source : Wikipédia)

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Document 2 : roche N°2 (source: Wikipédia)

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Document 3 : Observation d'une lame de roche A en lumière polarisée analysée (source: Wikipédia)

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Document 4 : Description des roches gabbro et basalte (source : Wikipédia) 

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Document 5 : Pillow-lava à Hawai (source : Wikipédia)

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Question 1

À l'aide du document 4, identifier laquelle des roches 1 et 2 présentées sur les documents 1 et 2 est un gabbro, laquelle est un basalte. 

D'après le document 4, le gabbro est une roche magmatique plutonique, le basalte est une roche magmatique volcanique. Cela veut-dire qu'avant tout ces roches diffèrent par leur texture. 

Une roche magmatique plutonique est caractérisée par une texture grenue : c'est le cas de la roche N°1 présentée sur le document 1 dont on voit distinctement les cristaux qui la composent.

Une roche magmatique volcanique est caractérisée par une texture microlithique : c'est le cas de la roche N°2 présentée sur le document 2 dont l'aspect amorphe est typique d'une texture microlithique. 

Ainsi la roche N°1 est un gabbro, la roche N°2 est un basalte. 

Identifier sur le document 4 ce qui différencie le basalte du gabbro. Cette différence d'après vos connaissances est-elle visible à l'échelle macroscopique ? 


Si oui, il est possible de différencier la roche 1 de la roche 2 à leur aspect. 

Question 2

À l'aide du document 4, identifier la roche A du document 3 : gabbro ou basalte ? 

La lame observée au microscope à lumière polarisée analysée permet de distinguer des cristaux bien formés caractéristiques d'une roche holocristalline, à texture grenue. 

Cette texture est caractéristique d'une roche magmatique plutonique. C'est le cas ici du gabbro donc la roche A est un gabbro. 

Identifier sur la lame la texture de la roche observée. 

Question 3

Quels composants de la roche observe-t-on sur le document 3 ? De quoi sont-ils fait ? 

Sur le document 3, observation d'une lame de gabbro en microscope à lumière polarisée analysée, on peut voir les cristaux composant la roche. Ces cristaux correspondent à des minéraux sous leur forme cristallisée. 

Le gabbro étant principalement composé de pyroxène et de feldspath, les cristaux observables sur le document 3 sont essentiellement des cristaux de feldspath et de pyroxène.  

De quoi une roche est-elle composée ? Pourquoi une observation en microscopie à lumière polarisée analysée permet de mieux trancher sur la texture d'une roche ? Qu'est-ce qui donne sa texture à une roche ? Se remémorer son cours. 

Question 4

Gabbro et basalte ont globalement la même composition chimique. En fait, ils sont issus d'un magma identique. À l'aide des documents 1 à 4 ainsi que de ses connaissances, expliquer comment on peut pourtant aboutir à deux roches différentes. 

Gabbro et basalte sont deux roches différentes de par leur texture : le gabbro est une roche magmatique plutonique à texture grenue, le basalte une roche magmatique volcanique à texture microlithique. C'est le seul élément qui les différencie, d'après les documents 1 à 4. 

Cette différence est due à la différence de vitesse de cristallisation du magma qui les a données. Le magma qui a donné un gabbro a ainsi subi un refroidissement lent en profondeur tandis que le magma qui a donné un basalte a subi un refroidissement rapide en surface. 

De ce fait ,bien qu'elles soient formées par le même magma, ces roches n'ont pas le même aspect.  

De nouveau se concentrer sur ce qui différencie le gabbro du basalte : comment expliquer cette différence du point de vue de l'histoire de formation de ces roches ? 

Question 5

Une pillow lava est une lave qui a été émise par un volcan sous-marin. À l'aide de ses connaissances et des conclusions précédentes, identifier la roche constituant la pillow lava visible sur le document 5.

La pillow lava est une roche à refroidissement rapide, donc magmatique volcanique, comme le basalte. Cette roche constituant majoritairement la croûte océanique d'après le document 4, il est fort probable que la roche du document 5 soit donc du basalte. 

Que vous évoque une roche à refroidissement rapide ?