1. La nature de la croute continentale. 2. La densité de la CC

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Claude Leroux
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1 TP 1 Les caractéristiques de la croute continentale Rappel : compléter le schéma simplifié de la structure verticale du globe. En 1 ère vous avez étudié la mise en place de la théorie de la Tectonique des plaques, vous vous êtes en particulier intéressé au domaine océanique (dorsale, plancher océanique ). Aujourd hui vous vous intéresserez u domaine continental. Vous devez découvrir les différentes caractéristiques du domaine continental Materiel : logiciel excel - fichier RB/Sr - échantillons de granite et de gneiss- - microscope polarisant + fiches détermination des minéraux livre SVT Étape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème 1. À partir de vos connaissances, proposer une liste des caractéristiques du domaine continental qui vous semble importante de connaitre. 2. Pour chaque caractéristique proposer une démarche d investigation qui permet de les préciser. Identifier les éléments essentiels Élaborer une démarche Étape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables 1. La nature de la croute continentale Observer la carte géologique de France et déterminer les principales roches de la croute continentale. Observer le réel Observer un échantillon de granite a l œil nu. Identifier sa texture et ses minéraux. Fiche 1 Donner alors sa composition chimique (éléments chimiques abondants et peu abondants) Observer au microscope une lame mince de granite. Fiche microscope polarisant Effectuer le même travail avec un gneiss Utiliser un microscope polarisant 2. La densité de la CC À l'aide matériel à votre disposition, établissez un protocole pour calculer la densité de l'échantillon proposé. Aide : Calcul de la densité d une roche : Rappel : la masse volumique ρ (g/cm 3 ) = m / v La densité d = ρ corps / ρ eau La masse volumique de l eau est égale à 1g/cm 3. Élaborer un protocole Réaliser un protocole Analyser un tableau

Aujourd hui vous vous intéresserez u domaine continental.

2 3. Âges les plus anciens de la croûte continentale D après «l environnement de la Terre primitive» de M. Gargaud, D. Despois et JP Parisot, Éditions presses universitaires de Bordeaux Voir activité 3: déterminer l âge des roches de la croute continentale Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer 1. La nature de la croute continentale Réaliser un schéma de lames observées et indiquer les principales caractéristiques des roches étudiées. Fiche réaliser un schéma 2. Densité de la cc Communiquer Réaliser un schéma d interprétation Compléter votre schéma précédent 3. Âges des roches Voir activité 3: déterminer l âge des roches la croute continentale Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Regrouper l ensemble des données en complétant le tableau ci-dessous. À partir du tableau, comparer les caractéristiques de la croute océanique et continentale Utiliser un logiciel tableur Communiquer à l écrit Réaliser un tableau Activité : Déterminer l âge des roches la croute continentale 1 Principe de la datation par la méthode Rubidium/strontium Document 1 et 2 livre Belin page 148 question 1 et 2 p 149

La nature de la croute continentale Réaliser un schéma de lames observées et indiquer les principales caractéristiques des roches étudiées. Fiche réaliser un schéma 2.

3 2 Applications Mise en situation et recherche à mener Dans la région de Guingamp, en Bretagne, on peut observer différents massifs granitiques dont les compositions minéralogiques sont légèrement différentes. C est le cas de deux massifs appelés G1 et G2. Les granites sont des roches qui proviennent d épisodes magmatiques qui participent à la formation de la croûte continentale. On cherche à déterminer, si la formation de la croûte bretonne a connu pour G1 et G2 un seul ou deux épisodes magmatiques successifs. Ressources Le rubidium (Rb) et le strontium (Sr) sont des éléments qui peuvent servir d horloge géologique. Le 87 Rb est un isotope radioactif qui se désintègre en 87 Sr avec une période de 48, ans. Le 86 Sr est un isotope stable du strontium. Ils peuvent s insérer dans les minéraux à la place d éléments ayant les mêmes propriétés chimiques : le strontium à la place du calcium (Ca) et le rubidium à la place du potassium (K). Minéraux Composition chimique Pyroxènes (SiAl 2 O 3 ) 2 Ca(Fe, Mg, Al) Amphiboles (Si 8 Al 2 O 22 )(Mg,Fe) 4 (Al,Ca 2 )Na(OH) 2 Feldspath calco-sodique (plagioclase) Si 3 AlO 8 Na - Si 3 AlO 8 Ca Mica noir (biotite) K(Mg,Fe) 3 [Si 3 AlO 10 (OH) 2 ] Feldspath potassique (orthose) Si 3 AlO 8 K Mica blanc (muscovite) KAl 2 [Si 3 AlO 10 (OH) 2 ] Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes) Proposer une démarche d investigation permettant de déterminer, si G1 et G2 correspondent à deux épisodes magmatiques différents ou au même. Echantillons et lames minces des granites bretons (G1 et G2). Matériel envisageable : De laboratoire (verrerie, instruments ) D observation (microscope, loupe binoculaire ) De mesure et d expérimentation (balance, chaîne EXAO ) Informatique et acquisition numérique Appeler l examinateur pour vérifier la proposition et obtenir la suite du sujet. Votre proposition peut s appuyer sur un document écrit (utiliser les feuilles de brouillon mises à votre disposition) et/ou être faite à l oral. Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Mettre en œuvre le protocole pour : déterminer l âge absolu des deux granites par la méthode du Rb/Sr. Ouvrir : Fichier tableur "roches bretonnes" Il fournit : les rapports isotopiques du granite G1 et l'âge du granite G2 = 4 Ga à 18 Ma près 1. Réalisation de la droite isochrone pour G1 Protocole de réalisation de la datation 2. Calcul de l âge - Réaliser le graphique représentant 87 Sr/ 86 Sr = f( 87 Rb/ 86 Sr) - L âge t s obtient en appliquant la formule suivante : = LN(a+1)/ λ LN signifie «log népérien» - Tracer la droite de régression de la représentation graphique obtenue et a = coefficient directeur de la droite de régression noté précédemment afficher l équation de cette droite de régression : son coefficient directeur λ = 1,42 E-11 est la constante de radioactivité du couple 87 Rb/ 87 Sr doit comporter 4 décimales. NB : les écritures données tiennent compte de la syntaxe dans un tableur : les formules doivent être entrées sans espace. Appeler l examinateur pour vérifier les résultats et obtenir une aide (éventuellement un document de secours). Etape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer Sous la forme de votre choix, traiter les données obtenues pour les communiquer. Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Exploiter les résultats pour déterminer si la formation de la croûte bretonne a connu pour G1 et G2 un seul ou deux épisodes magmatiques successifs.

On cherche à déterminer, si la formation de la croûte bretonne a connu pour G1 et G2 un seul ou deux épisodes magmatiques successifs.

4 croûte Bilan TP 1 : Caractéristiques du domaine continental en comparaison du domaine océanique Roches constitutives densité Epaisseur Age des plus vieux terrains nom Aspect de la roche (couleur, Minéraux constitutifs texture) océanique basalte Roche sombre à texture microlitique (quelques gros cristaux baignant dans une pâte où les cristaux sont non visibles à l œil nu) plagioclases (microlites), Pyroxène (gros cristaux) Olivine (gros cristaux) Verre ou pâte amorphe gabbro Roche claire à texture grenue plagioclases Pyroxène (gros cristaux) Olivine (gros cristaux) 2.7 à à km en moyenne 200 Ma

baignant dans une pâte où les cristaux sont non visibles à l œil nu) plagioclases (microlites), Pyroxène (gros cristaux) Olivine (gros cristaux) Verre ou

5 Pour vous entrainer à la maison : Note : dans ces exercices les roches datées sont des roches magmatiques. On commence simple : Quel est l'âge d'une roche dont la droite isochrone a une pente de 0,0143? A partir du tableau ci-dessous et du tableur Excel : Représentez les 11 points sur un graphique judicieusement choisi. Voir fiche utilisation excel ou openoffice OU Tracez la droite de régression (toujours à l aide du logiciel) Indiquez son équation Déterminez l âge de la roche. Faites la même chose en supprimant le ou les points qui paraissent aberrants. Des deux âges obtenus, quel est celui qui vous parait le plus fiable, pourquoi?

A partir du tableau ci-dessous et du tableur Excel : Représentez les 11 points sur un graphique judicieusement choisi. Voir fiche utilisation excel ou openoffice http://pedagogie.actoulouse.

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