jeudi 2 octobre 2014

A2/ Observation de roches et lames minces de roches / µscope polarisant et analysant

  1. observer à l'oeil nu : aspect général : minéraux, couleurs, structure
  2. observer les lames minces au microscope en LPnA puis LPA: structure de la roche : grenue, microgrenue, microlithique et minéraux en présence
  3. réaliser un dessin d'observation légendé
pour apprendre à reconnaître les minéraux et roches : manuel p.398-399
atlas minerals / Siddall, London : http://www.ucl.ac.uk/~ucfbrxs/PLM/PLMhome.html
atlas de roches et minéraux webminéral BRGM :
atlas de lames minces Minéraux et roches / Aubry, Caen : http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/Micropol/index.html
article de minéralogie au microscope polarisant : http://www.svt-monde.org/spip.php?article26

 

A4/ Datation d'une roche par radiochronologie / Tableur

Détermination de l'âge de 2 granites bretons pour éclaircir la paléotectonique (sujet ECE BAC 2013)

Principe
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.
Le rubidium (Rb) et le strontium (Sr) sont des éléments qui peuvent servir d’horloge géologique. Le 87Rb est un isotope radioactif qui se désintègre en 87Sr avec une période de 48,8 109 ans. Le 86Sr 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).
Zone de Texte: Minéraux Composition chimique
Pyroxènes  (SiAl2O3)2Ca(Fe, Mg, Al)
Amphiboles  (Si8Al2O22)(Mg,Fe)4(Al,Ca2)Na(OH)2
Feldspath calco-sodique (plagioclase) Si3AlO8Na  - Si3AlO8Ca
Mica noir (biotite) K(Mg,Fe)3[Si3AlO10(OH)2]
Feldspath potassique (orthose) Si3AlO8K
Mica blanc (muscovite) KAl2[Si3AlO10(OH)2]

Déterminer l’âge des deux granites par la méthode du Rb/Sr pour savoir si la formation de la croûte bretonne a connu pour G1 et G2 un seul ou deux épisodes magmatiques successifs.

Matériel
Par poste
·         Logiciel Tableur libre office ou excel
·         fiche technique : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/ 
·         Fichier  avec les rapports isotopiques du granite
·         échantillons de granites
·         lames minces de granites
·         microscope + polariseur + analyseur

Méthode
1.       Réaliser pour G1 le graphique (a droite isochrone ) représentant   87Sr/86Sr = f(87Rb/86Sr)
2.      Tracer la droite de régression de la représentation graphique obtenue et afficher l’équation de cette droite de régression : son coefficient directeur doit comporter 4 décimales.
3.      L’âge t s’obtient en appliquant la formule suivante :    = LN(a+1)/ λ
LN signifie « log népérien »
= coefficient directeur de la droite de régression noté précédemment
λ = 1,42 E-11  est la constante de radioactivité du couple 87Rb/87Sr

NB : les écritures données tiennent compte de la syntaxe dans un tableur : les formules doivent être entrées sans espace.

Le tableau ci-dessous donne des mesures de rapports isotopiques effectuées sur le granite  G1. Compte-tenu des incertitudes des mesures, il peut être daté avec une incertitude de 17 Ma.


Le tableau ci-dessous donne des mesures de rapports isotopiques effectuées sur le granite  G1. Compte-tenu des incertitudes des mesures, il peut être daté avec une incertitude de 17 Ma.


Granite 1 (G1)
n° de l'échantillon X= 87Rb/86 Sr Y= 87Sr/86Sr
1 2,01 0,7325
2 2,345 0,7342
3 1,354 0,7295
4 1,768 0,7315
5 2,78 0,7366
6 1,25 0,729


L'âge du granite G2 a été estimé à 4,00 Ga +/- 18 Ma


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