2-Des édifices ordonnés : les cristaux

Dossier 2 - La formation d'un cristal

La taille des cristaux dans une roche magmatique est très variable : petits, voire microscopiques dans une roche volcanique, ils peuvent être très gros dans une roche plutonique ou sédimentaire.

Source : http://sweetrandomscience.blogspot.com/2012/06/voyage-au-centre-de-la-terre-les.html

Notions évoquées dans ce dossier
  • magma (un) : roche fondue pouvant se solidifier en profondeur (roche plutonique) ou en surface (roche volcanique). Un magma à 5 km de profondeur peut mettre plusieurs millions d'années à se refroidir, alors que le refroidissement de la lave (magma arrivée en surface) est très rapide.
  • roche magmatique (une) : roche volcanique ou plutonique, selon que le magma est arrivé en surface (formant un volcan) ou est resté en profondeur (formant un pluton)

Expérience de cristallisation

Dans cette expérience, on modélise un magma avec du sucre (ou du sel). On observe ensuite la formation de cristaux au cours de la solidification de ce "magma" en faisant varier la vitesse de refroidissement.

Étapes

  1. Observer une roche volcanique et une roche plutonique au microscope polarisant.
  2. Si possible, réaliser une micrographie de chacune d'elles.
Document de secours

Le gabbro et le basalte sont deux roches de même composition chimique, mais dont l'une est plutonique (gabbro), l'autre volcanique (basalte).

Les micrographies ci-dessous sont des lames minces des roches, observées au microscope polarisant en lumière polarisée analysée (LPA) au même grossissement.

Roche LPA
basalte
gabbro

Source : http://www.macromicrophoto.fr/petrography/index.html

  1. Réaliser la manipulation de cristallisation du sucre (ou du sel).

Protocole : dissolution/cristallisation

  1. Prendre 1 cuillerée à café de sucre (ou de sel), verser dans une tasse.
  2. Ajouter 3 cuillerées d'eau.
  3. Bien mélanger jusqu'à dissolution complète.
  4. Verser 1 cuillerée à café de la solution de sucre (ou de sel) obtenue sur 2 soucoupes identiques (1 cuillerée par soucoupe).
  5. Couvrir l'une des soucoupes d'un bol et mettre l'autre sur un radiateur et/ou dans un courant d'air (éventuellement, utiliser un sèche-cheveux).
  6. Attendre quelques jours que l'eau se soit évaporée dans les deux solutions.
  7. Si possible, prendre une photographie de chacune des préparations (en mettant une règle graduée à côté des cristaux pour l'échelle).

Pistes d'exploitation

  1. Comparer l'aspect des roches magmatiques et des cristaux obtenus expérimentalement (si possible, joindre les photographies réalisées).
  2. Conclure, en répondant à la question posée.