RECHERCHE DE L ORIGINE DES ANDESITES ET DES RHYOLITES

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Mathilde Piché
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1 Fiche sujet - élève Dans les zones de subduction, on observe une importante activité magmatique produisant des roches diversifiées dont l'andésite et la rhyolite. En observant ces deux roches, on cherche à établir leur mode de formation et leur origine. Matériel : - échantillon et lame mince d'andésite, échantillon et lame mince de rhyolite, - microscope à platine tournante avec dispositif de polarisation (dont analyseur amovible ou second oculaire sans analyseur), - planche des caractéristiques des minéraux au microscope (fiche document - élève). Activités et déroulement des activités L'observation des deux échantillons à l'œil nu doit permettre de repérer les macro-cristaux avant l'utilisation du microscope mais cette observation n'est pas évaluée. 1- Observer au microscope polarisant la lame mince d'andésite pour y retrouver, à l'aide de la planche (document - élève), deux minéraux parmi les trois suivants : plagioclase, pyroxène et amphibole ; les placer successivement au centre du champ du microscope. Appeler l examinateur pour vérification Capacités et critères d'évaluation Barème Utiliser le microscope polarisant pour retrouver des minéraux - réalisation des réglages - centrage des minéraux 6 2- Réaliser un dessin d'un secteur de la lame mince de rhyolite observée au microscope, mettant en évidence : la structure 1 microlitique 2 de la roche deux minéraux constituants des phénocristaux (parmi le quartz, l'orthose et la biotite). Appeler l'examinateur pour lui présenter le contenu du champ du microscope et le dessin légendé correspondant 3- A l'issue de ces observations, construire un tableau de comparaison de ces deux roches. - Mettre en relation l'ensemble de vos observations et les données du sujet pour argumenter une mise en place de type volcanique de ces deux roches et justifier qu'elles proviennent de deux magmas différents. Représenter une observation par un dessin Représenter des données sous forme d'un tableau Adopter une démarche explicative pour répondre au problème posé 6 1 Agencement des minéraux entre eux 2 caractérisée par l'existence de gros cristaux (phénocristaux) et de petits cristaux en baguette (microlithes) dans une pâte non cristallisée apparaissant noire au microscope polarisant.

Fiche document - élève Planche des caractéristiques des minéraux au

Biotite Orthose ou sanidine Plagioclases Sections rectangulaires Minéral

incolore avec Minéral incolore. à angles tronqués.

Sections nombreuses impuretés Sections en baguettes Couleur beige rosé

globuleuses ou lui donnant un aspect plus ou moins vert pâle.

Sections avec fines fissures hexagonales à crêtes Sections grossièrement

losangiques à pointes parallèles dans le sens émoussées.

minimum En LPNA sans analyseur En LPA avec analyseur En lumière

atténuées par la couleur naturelle du minéral. de la longueur.

2 Fiche document - élève Planche des caractéristiques des minéraux au microscope PYROXENES AMPHIBOLES MICAS QUARTZ FELDSPATHS Hornblende Biotite Orthose ou sanidine Plagioclases Sections rectangulaires Minéral brun-verdâtre, Minéral brun foncé à Minéral incolore très Minéral incolore avec Minéral incolore. à angles tronqués. dont la couleur varie en beige dont la couleur limpide. Sections nombreuses impuretés Sections en baguettes Couleur beige rosé ou fonction de l'orientation. varie avec l'orientation. globuleuses ou lui donnant un aspect plus ou moins vert pâle. Deux séries Deux séries de fissures Sections rectangulaires grossièrement sale. allongées. Présence de de fissures parallèles parallèles. Sections avec fines fissures hexagonales à crêtes Sections grossièrement fissures parallèles (clivages). losangiques à pointes parallèles dans le sens émoussées. rectangulaires à perpendiculaires à AU MICROSCOPE avec le grossissement minimum En LPNA sans analyseur En LPA avec analyseur En lumière polarisée mais non analysée (LPNA) En lumière polarisée et analysée (LPA) jaune, orange, rouge ou magenta. Présence éventuelle de plusieurs teintes séparées par une ligne (macle). tronquées. Teintes vives de polarisation : rouge, magenta, bleu, vert, très atténuées par la couleur naturelle du minéral. de la longueur. Teintes vives de polarisation : rouge, magenta, bleu, vert, jaune, très atténuées par la couleur naturelle. Teinte de polarisation : gris clair à blanc. extrémités arrondies. gris plus ou moins foncé présentant des marbrures. Présence éventuelle de deux moitiés de cristal séparées par une ligne. l'allongement (clivage). gris plus ou moins clairs répartis en bandes dans le sens de l'allongement (macle polysynthétique).

3 Fiche réponse élève Nom : Prénom : Classe : A rendre à l issue de l épreuve

4 Matériel : Fiche laboratoire - un échantillon d'andésite non altéré avec phénocristaux et la lame mince correspondante, - un échantillon de rhyolite non altéré avec phénocristaux et la lame mince correspondante, - un microscope à platine tournante avec dispositif de polarisation (dont analyseur amovible ou second oculaire sans analyseur) - (ordinateur avec planche photographique 05_I5_G_Obs_02pl.doc affichée à l écran si on choisit ce mode de communication du document à l élève ; sinon, fiche document élève imprimée : cf. ci-dessous) Bien vérifier notamment que l échantillon de rhyolite ne présente pas de biotite chloritisée. Précautions pour l'impression : Imprimer la fiche document élève sur papier photo pour imprimante jet d'encre après avoir vérifié le fonctionnement de l'imprimante et l'état des cartouches. Affichage écran ou impression de la planche : La planche photographique est aussi disponible sous forme de fichier séparé 05_I5_G_Obs_02pl.doc pour pouvoir, si on préfère, l'afficher à l'écran au lieu de l'imprimer.

5 Fiche barème d'évaluation Nom des élèves Capacités et critères d évaluation (en gras, pendant la séance) Barème 1- Utiliser le microscope polarisant : - réalisation des réglages (éclairage, diaphragme, condenseur ) - utilisation des objectifs (choix adapté, mise au point) - utilisation du dispositif de polarisation (analyseur, platine tournante) - recherche puis centrage de la région la plus favorable de l objet - remise du microscope dans l'état initial : "prêt à l emploi" - identification exacte des deux minéraux parmi plagioclase pyroxène amphibole 2- Représenter une observation par un dessin : - représentation fidèle au modèle - netteté et finesse du tracé, réalisé au crayon - exactitude scientifique de la légende - mise en page (orientation, emplacement et taille du dessin sur la feuille, disposition des légendes) - rédaction d'un titre adapté à l'objet représenté et indication du mode d observation et du grossissement 3- Réaliser un tableau de comparaison : - choix raisonné des intitulés des lignes et des colonnes - contenu des cases ou cellules (exactitude du tableau) - lisibilité du tableau et soin porté à l'ensemble du document - rédaction d'un titre en cohérence avec les données du tableau - Adopter une démarche explicative : - mise en relation de la structure microlitique des deux roches et de leur formation volcanique (refroidissement d'un magma en surface) - les deux roches ont des compositions minéralogiques différentes 2 2 Note /20

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