Université Joseph Fourier, DLST STE 110; TP 4: Construction d’une coupe géologique. - Pétrologie (2)

Université Joseph Fourier, DLST STE 110; TP 3: Construction d’une coupe géologique. Des rappels: Pendages

Pendages sur carte géologiques Extrait de la carte de Grenoble, près de la Dent de Crolles. Se voient aussi très bien sur la carte de Serres.

Pendage horizontal Carte géologique Bloc diagramme

Pendage vertical Carte géologique Bloc diagramme

Structures des formations géologiques

Structure monoclinale : Les couches géologiques sont planes, et inclinées dans le même sens, Les séquences apparaissant à la surface sont continues et chaque formation n'y apparaît qu'une seule fois. Graphique JY Cordeau

Structure plissée : Les séquences apparaissant à la surface montrent des répétitions de formations géologiques. Graphique JY Cordeau

Principe de continuité Même si les couches sont plissées, on suppose que l'épaisseur de chacune est constante. E : épaisseur L1 ≠ L2 : largeur de l'affleurement

Coupe de la Dent de Crolles

Documents et matériel Extrait de carte géologique au 1/50000 et sa légende (en prêt). Carte géologique simplifiée au 1/25000, coloriée. Profil topographique. Colonne stratigraphique. Poly : construction d'une coupe géologique. Crayons papier fin, crayons de couleur, rapporteur.

Carte géologique simplifiée de la Dent de Crolles

Profil topographique

Carte géologique

Carte géol en relief D’après diaporama « Alpes Externes » de Thierry Dumont.

Quelques indications pour réaliser la coupe Formations superficielles (quaternaires) 2 Ma (max) Datant surtout des derniers 200 00 ans G : Quelques dizaines de m d'épaisseur => 2 mm max EJ, F : cf formes d'érosion et d'accumulation => ?

Formes d'érosion et d'accumulation Schéma à refaire, ne tient pas compte des dépôts lacustres …

Quelques indications pour réaliser la coupe Formations superficielles (quaternaires) 2 MA G : Quelques dizaines de m d'épaisseur => 2 mm max EJ, F : cf formes d'érosion et d'accumulation => ? Formations "en place" (jurassiques) Roches dures => falaises + éboulis Roches tendres => pentes douces Pendages A rechercher sur la carte géologique au 1/50000 Les reporter sur la carte géologique simplifiée Puis en faire usage sur la coupe

Carte géologique agrandie

Quelques indications pour réaliser la coupe Formations superficielles (quaternaires) 2 MA G : Quelques dizaines de m d'épaisseur => 2 mm max EJ, F : cf formes d'érosion et d'accumulation => ? Formations "en place" (jurassiques) Roches dures => falaises + éboulis Roches tendres => pentes douces Pendages A rechercher sur la carte géologique au 1/50000 Les reporter sur la carte géologique simplifiée Puis en faire usage sur la coupe Epaisseurs : voir colonne stratigraphique

Colonne stratigraphique

Coupe géologique

Roches magmatiques (et métamorphiques) STE 110

Roches magmatiques Roches issues du refroidissement d'un magma Origine dans les profondeurs de la terre 2 critères principaux vont déterminer la roche finalement produite : La profondeur de refroidissement (donc du type de refroidissement) du magma La composition du magma : en moyenne dans la croûte Si, O : 75%, K, Na, Ca, Fe, Mg : 25% Se combinent pour donner 8 minéraux plus ou moins riches en silice (quartz, feldspath potassique/alcalin, muscovite, biotite, amphibole, pyroxène, olivine ou péridot)

09_16b.jpg

Type de refroidissement

Texture vitreuse (roches volcaniques) 2 A l’oeil nu Au microscope polarisant 1 : texture vitreuse 2 : phénocristaux A gauche : http://mlebigot27.free.fr/Obsidiene01.jpg - Echantillon d'obsidienne à faire circuler En bas : ornement en obsidienne http://station05.qc.ca/csrs/Caverne/f_000085.html A droite : http://les.mineraux.free.fr/dossier-mineralo/textures/textures.htm A l'échelle macroscopique, les échantillons ne laissent apparaître aucune cristallisation : la roche est semblable à un verre. En lame mince, quelques cristaux (phénocristaux) peuvent apparaître dans la matrice (2) mais généralement tout est noir (1). Cette texture est liée à une solidification très rapide.

Texture microlithique (roches volcaniques) A l’oeil nu A gauche : détail de B6 Phénocristaux : gros cristaux à croissance lente, provenant d'une phase antérieure de refroidissement en profondeur. Microlites : cristaux dont la forme allongée est due à leur croissance rapide par les extrémités. Au microscope polarisant

Texture microgrenue (roches plutoniques) A l’oeil nu A gauche, B2 Au microscope polarisant

Texture grenue (roches plutoniques) A l’oeil nu Au microscope polarisant A gauche, B1 A droite : http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/Micropol/ Le microscope polarisant, Jacques Aubry

Composition du magma

Exercice Séparez les roches à texture grenue des autres Faites une identification raisonnée des roches de votre plateau

Observation Interprétation Contexte géologique B1 Structure grenue (Entièrement cristallisé) Quartz, Feldspath potassique (orthose), Biotite Roche magmatique plutonique, acide (riche en silice) Granite rose. Roche typique de la croûte continentale. Mise en place à la fin d’une orogénèse. (magma crûstale ou mantellique) B2 Structure grenue Quartz, Feldspath potassique (Orthose), Biotite, Muscovite. Roche magmatique plutonique, acide. Granite à 2 micas. Mise en place à la fin d’une orogénèse (magma d’origine crûstale, anatexie). B3 Structure grenue. Amphibole, Feldspath plagioclase. Roche magmatique plutonique, intermédiaire. Diorite. Contexte orogénique, surtout dans les chaînes de subduction (magma mantellique) B4 Pyroxènes, Feldspath plagioclase. Roche magmatique plutonique, basique (peu siliceuse). Gabbro. Roche plutonique typique de la croûte océanique. (magma mantellique) Mise en place au niveau des dorsales. B5 Structure porphyrique à micro-grenue. Pâte brune, avec cristaux de Biotite, Quartz, Orthose. Roche magmatique volcanique ou semi-profonde, acide. Rhyolite. Refroidissement rapide d’un magma d’origine mantellique. Equivalent microlithique d’un granite. (Dans les chaînes subduction) Lave très visqueuse. B6 Structure porphyrique. Pâte gris très clair, avec cristaux de Biotite. Roche magmatique volcanique, acide. Trachyte. Refroidissement rapide.Lave visqueuse (magma mantellique). Domite du Puy de Dôme. B7 Structure microlithique. Pâte grise avec bulles d’air. Roche magmatique volcanique, intermédiaire. Andésite. Refroidissement rapide d’un magma. Equivalent microlithique d’une diorite Lave visqueuse B8 Structure microlithique à porphyrique. Pâte noire et dense riche en ferro-magnésiens, avec cristaux d’Olivine et de Pyroxènes. Roche magmatique volcanique, basique. Basalte Refroidissement rapide d’un magma mantellique Lave fluide. Roche typique du volcanisme basaltique (Trapp). Les basaltes composent aussi la partie superficielle de la croute océanique mais ils sont dans ce cas différents et non présenté ici(pas de macro cristaux d’olivine) En-clave dans B9 Olivine Roche mafique (roche du manteau), ultra-basique. Péridotite. Enclave plutonique (dans une roche volcanique) : fragment de roche du manteau « arraché » lors de la remontée du magma.

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9