TP9 – Les caractéristiques de la croûte continentale.Les roches de la croute continentale présentent des caractéristiques différentes de celles de la croute océanique tant au niveau de leur aspect, que de leur

âge, leur densité etc…Objectif : On cherche à montrer quelles sont les principales caractéristiques des roches de la croûte continentale et leur lien entre elles.Vous compléterez au fur et à mesure le tableau bilan fourni, à l’aide des observations et des documents fournis aux 4 postes.

Les activités et leur déroulement Matériel à disposition

POSTE 1 Observation des roches de la croute continentale

1. Observer les différents échantillons afin d’identifier leur nature métamorphique, magmatique ou sédimentaire: à l’œil nu, au microscope.

2. Déterminer les principales caractéristiques des roches étudiées : minéraux, réaction ou non à l’acide, dureté etc…

- Des échantillons de la croûte continentale : granite, gneiss et calcaire (et lames minces)

- 1 microscope polarisant (fiche technique de détermination des minéraux )

- 1 flacon d’Hcl dilué, une lame de verre - documents : tableau du test de dureté, de la classification simplifiée des roches

POSTE 2 Estimation de l’âge de la croute continentale

1. A l’aide de la carte géologique du Monde, relever l’âge moyen de la croûte continentale la plus ancienne qui affleure à la surface de la Terre. Comparer la à l’âge des fonds océaniques.

2. Calculer l’âge d’un granite breton appelé G1 à l’aide du logiciel Excel, par la méthode du Rb/Sr.

- Carte géologique du monde- document : principe de la datation absolue- Fiche technique : logiciel excel- Fichier excel « granite breton » (dans les ressources de la classe : document en consultation TP9))

POSTE 3 Calcul de la densité de la croute continentale

1. Evaluer la densité moyenne de la croûte continentale supérieure à l’aide des documents et du protocole fourni.

2. Comparer la densité obtenue avec celle de la croûte océanique.

- éprouvette graduée, balance, ficelle, bécher- un échantillon de roches : 1 granite, 1 gneiss, 1 calcaire- document : informations sur le volume des principales roches de la croûte continentale et protocole de mesure.

POSTE 4 Détermination de l’épaisseur de la croute continentale

1. Donner l’altitude la plus fréquente pour les continents et pour les océans à partir du document fourni en annexe.

2. Après avoir rappelé ce qu’est le Moho (souvenirs de 1ère S !) vous calculerez le Moho sous les 4 stations d’enregistrement dans les Alpes à l’aide des documents 3 à 5.

3. Comparer l’épaisseur de la croûte continentale avec celle de la croûte océanique.

- document sur la répartition statistique des altitudes- Fichier excel « calcul du Moho» (dans les ressources de la classe : document en consultation TP9)

Document Annexe 1 ECHELLE DE MOHS DE DURETE

Un minéral est plus dur qu’un autre, s’il raye ce dernier. Les duretés sont classées par rapport à celles de 10 minéraux tests. Pour une roche, la dureté traduit la résistance à l’usure.

Document Annexe 2

Document   : des informations sur la croute continentale…

échantillons CalcaireRoche sédimentaire

GneissRoche métamorphique

Granite Roche magmatique

Fiche technique   : Calcul de la densité de la croûte continentale

% du volume de la croute continentale supérieure

11% 44.5% 44.5%

Répartition des altitudes et des profondeurs à la surface de la croûte terres t re

Calcul du Moho sous les Alpes

Document 1: Principe du calcul du Moho

Document 2   : données sismiques et sismogrammes

Les stations d’Annemasse, de Samoens, de Guillestre et de Roselend se trouvent respectivement à 435m, 800m, 1000m et 2000m d’altitude.

Calcul de l’âge de la croûte continentaleLe principe physique des chronomètres géologiques

Protocole de réalisation de la datation (à l’aide du logiciel excel)

1. Réalisation de la droite isochrone pour G1- Réaliser le graphique représentant 87Sr/86Sr = f(87Rb/86Sr) - Tracer la droite de régression (« format trendline ») de la représentation graphique obtenue et afficher l’équation de cette droite de régression («display equation on chart »)  : son coefficient directeur doit comporter 4 décimales. Remarque : avec EXCEL 2010, pour augmenter le nombre de décimales: sélectionner l’équation de la droite, cliquer droit sur la zone sélectionnée, puis cliquer sur « Format d’étiquette de courbe de tendance », à « nombre » indiquer la valeur souhaitée.

2. Calcul de l’âgeL’âge t s’obtient en appliquant la formule suivante : = LN(a+1)/ λLN signifie « log népérien »a = coefficient directeur de la droite de régression noté précédemmentλ = 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.

Mesure sur 3 minéraux de la même roche

Droite isochrone