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Enseignement scientifique 1re

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ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE


5
Du verre dans certaines roches magmatiques



Vocabulaire

Magma : liquide à haute température (plus de 600 °C) qui produit par solidification des roches plutoniques ou volcaniques selon la vitesse de refroidissement.

Verre : solide non cristallin (amorphe).

Microlithe : petit cristal non visible à l’œil nu, de forme allongée.

Questions

1. Doc. 1 et 2 Identifiez et listez les particularités des deux roches, et décrivez-les oralement. Comparez-les au granite (activité 4).


2. Doc. 3 Par analogie avec la éthylvanilline, proposez une hypothèse sur l'origine de la différence de taille des cristaux dans la rhyolite et l’obsidienne.


3. Synthèse Montrez le lien entre la texture d’une roche et ses conditions de formation.

Ce que j’ai déjà vu

Les volcans comme lieu de formation des roches magmatiques

Doc. 3
La cristallisation de l'éthylvanilline

La cristallisation de l'éthylvanilline
Cristaux d’éthylvanilline vus au microscope. Préparations obtenues après refroidissement lent (à gauche) ou rapide (à droite) d’éthylvanilline fondue.

Doc. 1
Un magma pour plusieurs roches

Un magma pour plusieurs roches

Le magmatisme de subduction produit des rhyolites (a), des obsidiennes (b) ou des roches proches des granites. Exemple de l’éruption du Stromboli en 2013 (Italie).


Doc. 2
Rhyolite (a) et obsidienne (b) : des roches aux allures de verre

Rhyolite et obsidienne

Les cristaux de petite taille dispersés dans le verre sont des microlithes. Des gaz volcaniques peuvent y être piégés.
Observation au microscope polarisant. Q = quartz, FelO = feldspath orthose.

Le magma peut être vu comme un bain de minéraux silicatés dans lequel se forment des cristaux lors de son refroidissement.

➜ Comment se forment les cristaux dans un magma ?


Travaux pratiques : modéliser la cristallisation à différentes températures.

    À l’aide de la pointe du scalpel ou de la pointe lancéolée, déposer un peu de cristaux sur une lame.
    Prendre un gant anti chaleur et saisir la lame avec la pince en bois.
    À l’aide d’une pince en bois, faire délicatement chauffer la lame en la tenant horizontalement.
    En quelques secondes, les cristaux fondent.
    Retirer immédiatement la lame de la source de chaleur, puis recouvrer d’une lamelle. Exercer une légère pression sur la lamelle afin que la couche de vanilline liquide soit la plus fine possible.
    Pour un refroidissement rapide, la lame sera aussitôt placée sur le glaçon de la boîte à pétri.
    Pour un refroidissement lent, recommencer le protocole en laissant la lame à température ambiante durant 5 minutes après avoir placé la lamelle;
    Quand les lames ont refroidi, les placer sous l’objectif du microscope polarisant (grossissement x40) et comparer la taille des cristaux. La réalisation de clichés ou de courte vidéo peut-être envisagée pour réaliser le bilan. Prévoir alors une caméra pour équiper le microscope.

    Précautions : La manipulation demande de travailler dans le calme et de respecter les règles de sécurité (risque de brûlure, de coupure) et dans un environnement convenablement ventilé (risque de gêne respiratoire).

Liste du matériel disponible :


  • 1 dispositif de chauffage (bec électrique)
  • cristaux d’éthyl-vanilline (la moitié d’un microtube)
  • 2 lames de verre
  • 2 lamelles
  • 1 pince en bois
  • 1 pointe lancéolée ou 1 scalpel
  • 1 boîte de pétri contenant un fond d’eau congelée
  • 1 microscope polarisant
  • 1 paire de lunette
  • 1 gant anti chaleur
  • 1 hotte aspirante ou un environnement ventilé
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