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TD 3 : SOSE 1005 Les roches métamorphiques. Roches endogènesRoches exogènes Métamorphiques Magmatiques VolcaniquesPlutoniques Roches résiduelles Roches.

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1 TD 3 : SOSE 1005 Les roches métamorphiques

2 Roches endogènesRoches exogènes Métamorphiques Magmatiques VolcaniquesPlutoniques Roches résiduelles Roches sédimentaires Qui se sont formées ou proviennent de lintérieur de la croûte terrestre Qui se sont formées à la surface de lécorce terrestre Rappels : les différents types de roches

3 Les roches métamorphiques: transformation à létat solide de roches préexistantes (magmatique, sédimentaires ou métamorphiques) Ces transformations ont deux origines : Augmentation de Température Augmentation de Pression Plusieurs types de métamorphismes : Haute Température/Basse Pression (HT/BP) Haute Température/Haute Pression (HT/HP) …. Pour la classification, on ne va pas utiliser lorigine de la roche mère, mais les conditions du métamorphisme, le type de transformation. I - Introduction

4 Température (°c) Pression (kbar) Profondeur approx. (km) HP Dynamométamorphisme enfouissement HP/HT Métamorphisme régional Zone orogénique (montagnes) HT Méta. de contact Voisinage intrusion Non réalisée dans la nature Les différents types de métamorphisme : On distingue deux principaux types de métamorphismes : - Métamorphisme régional élévation de température et de pression -Métamorphisme de contact élévation de température Rq : Métamorphisme Température > 300°c Diagénèse I - Introduction

5 Les facteurs de transformation : Augmentation de Température : Remontée dun magma en surface (Métamorphisme de contact) Enfouissement des couches géologiques en profondeur (Proximité du manteau) Augmentation de Pression : Pression Lithostatique (poids des terrains supérieurs) Pression des fluides emprisonnés dans la roche Tectonique (pression orientée en zones de subduction et de collision) I - Introduction

6 Température (°c) Pression (kbar) Profondeur approx. (km) HP Dynamométamorphisme enfouissement HP/HT Métamorphisme régional Zone orogénique (montagnes) HT Méta. de contact Voisinage intrusion Non réalisée dans la nature II - Le métamorphisme de contact

7 Facteur : uniquement la température (remontée dun pluton magmatique) A son contact, les roches existantes subissent de fortes températures. Recristallisation des roches en présence, avec apparition de minéraux nouveaux II - Le métamorphisme de contact Linfluence du métamorphisme de contact peut se voir sur quelques dizaines de centimètres jusquà quelques centaines de mètres

8 Intrusion (Pluton) (a) (b)(c) Exemple : Si la roche présente sur place est de type argilite. a/ Schistes tachetés Gros cristaux de cordiérite sans formes particulières b/ Schistes noduleux Cristaux de phyllite (même famille que les micas) + andalousite. c/ Cornéennes Roches massives à grains fins, sombres, + souvent andalousite. II - Le métamorphisme de contact

9 Intrusion (Pluton) (a) (b)(c) Exemple : Si la roche présente sur place est de type argilite. a/ Schistes tachetés Gros cristaux de cordiérite sans formes particulières Schiste tacheté Contact granite / cornéenne II - Le métamorphisme de contact

10 Température (°c) Pression (kbar) Profondeur approx. (km) HP Dynamométamorphisme enfouissement HP/HT Métamorphisme régional Zone orogénique (montagnes) HT Méta. de contact Voisinage intrusion Non réalisée dans la nature III - Le métamorphisme régional

11 Cette fois, la température et la pression jouent. Elles définissent les conditions thermodynamiques du métamorphisme. Plus lenfouissement des roches en profondeur est important, plus la pression et la température sont importantes, plus le métamorphisme est important Recristallisation des roches (sédimentaires, magmatiques ou déjà métamorphiques) avec : - apparition de minéraux nouveaux (T° et P) - apparition de structures particulières (P) III - Le métamorphisme régional

12 Les Zones du méta. Régional : ZonesT°RochesMinéraux EPIZONE T° < 450° Schistes ardoisiers Schistes sériciteux Chlorite (vert) Séricite MESOZONE T° < 650° Gneiss/Micaschistes Amphibolites Micas Amphiboles CATAZONE T° > 700 ° Granulites Feldspaths Grenats Sillimanites ANATEXIE T° > 900° Granites danatexie Olivines Pyroxènes III - Le métamorphisme régional

13 Les Zones du méta. Régional : Pression (kbar) HP HP/HT Métamorphisme régional HT Méta. de contact Non réalisée dans la nature Epizone Mesozone Catazone Anatexie III - Le métamorphisme régional

14 Les Transformations : Transformations Minéralogiques : Tout minéral nest stable que sous certaines conditions de T° et P. Si on change ces conditions, on a une recristallisation: Apparition de nouveaux minéraux (ex. grenat) Transformations Structurales : Orientation ou réorientation des minéraux en présence: Schistosité Foliation Equante IV - Les transformation des roches métamorphiques

15 Déformation mécanique des roches qui provoque des structures particulières. On en distingue trois : Schistosité :Orientation préférentielle des minéraux : alignement des minéraux dans le plan perpendiculaire à la direction de la pression Roche caractéristique de lépizone et de la mésozone. Structure originelle (litage) disparue. Schistosité IV - Les transformation des roches métamorphiques Structure des : Schistes et Micaschistes roche d'origine: argiles, …

16 Déformation mécanique des roches qui provoque des structures particulières. On en distingue trois : Foliation: Recristallisation dans les directions de foliation et plan de schistosité. Alternance de bandes sombres (ferromagnésiens) et de bandes claires (Quartz, feldspaths) Foliation IV - Les transformation des roches métamorphiques Structure des : Gneiss roche d'origine: Granite, roche sédim., …

17 Déformation mécanique des roches qui provoque des structures particulières. On en distingue trois : Structure équante: Pas dorientation préférentielle des minéraux. Structure originelle conservée. Métamorphisme de contact. Souvent pour les roches composées dun seul minéral Structure des :- MarbreRoche d'origine : Calcaires - Quartzite Roche d'origine : Grès Quartzite Marbre IV - Les transformation des roches métamorphiques

18 V – Conclusion : le cycle des roches

19 La Terre, elle aussi, recycle !!!

20 TD 3 : SOSE 1005 Les substances utiles

21 Les substances utiles : Les roches et minéraux utilisés dans les différents domaines économiques et industriels I. Construction et matériaux II. La métallurgie III. Lindustrie chimique IV. les combustibles Minerai : Substance naturelle doù il est possible dextraire un métal dans des conditions économiques "rentables" Les substances utiles : définition

22 Ils proviennent du sous-sol et sont exploités soit en carrières à ciel ouvert, soit en carrière souterraines. Utilisés avec ou sans traitement I – les matériaux de construction Cuisson L'argile (meuble) Briques Tuiles

23 Ils proviennent du sous-sol et sont exploités soit en carrières à ciel ouvert, soit en carrière souterraines. Utilisés avec ou sans traitement I – les matériaux de construction Cuisson à 1500 °c L'argile Ciment Le Calcaire

24 Ils proviennent du sous-sol et sont exploités soit en carrières à ciel ouvert, soit en carrière souterraines. Utilisés avec ou sans traitement I – les matériaux de construction Cuisson à 1500 °c Le Gypse Le Plâtre

25 Ils proviennent du sous-sol et sont exploités soit en carrières à ciel ouvert, soit en carrière souterraines. Utilisés avec ou sans traitement I – les matériaux de construction Fonte à 1550 °c Le sable (silice) Additifs (fondants, …) Le verre

26 II – les minerais et métallurgie Hématite Goethite Minerais de fer : Oxydes et hydroxydes Hématite, limonite, goethite, … La Houille (Coke) Haut Fourneau Acier

27 II – les minerais et métallurgie Bauxite Minerais daluminium - Bauxite : Association dargile et dhydrates dalumine + oxyde de fer et de titane Extraction "Process" complexe Aluminium

28 III – industrie chimique Le pétrole plastiques solvants résines fibres synthétiques détergents polyester médicaments cosmétiques engrais ….. Pétrochimie

29 III – industrie chimique Le Sel Gemme (Halite) NaCl "Extration" du Chlore Acide Chlorhydrique, ….

30 IV – les combustibles La Houille Central Thermique Énergie électrique

31 IV – les combustibles Le pétrole Raffinage Combustibles et carburants Pétrole : Mélange d'hydrocarbures avec une faible quantité d'azote, d'oxygène, de soufre et d'hélium Gisement = (1) roche mère (dégradation de matière organique). (2) migration puis piégeage dans une roche réservoir


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