[Aide SVT] dm sur la géologie

[inviteaee081bf]

bonjour j'ai un dm pour vendredi en svt je galère un peu.

donc voilà le sujet :

le refroidissement d'un magma et la cristallisation des minéraux


le diagramme donne pour des températures variant de 900 à 1300 degré la proportion de matière liquide et solide contenue dans un volume de lave.

ex: à 1200degré il y a 0% de cristaux et à 950 il y a 100% de cristaux.
le diagramme donne également la nature des cristaux dans la fraction solide. exemple l'olivine cristallise (= se forme quand le liquide est à une température entre 1200 et 1100 degré.
lien du diagramme : http://florimont.info/premiere/devoir%20mars2007.pdf c'est le diagramme de l'exo 5

question :


1) construisez un tableau pour donner le % des fractions solide et liquide présentes dans la matière à 1150, 1100, 1050 et 1000 degrè


le problème c'est pas la compréhension de la question mais la compréhension du diagramme je n'arrive pas correctement l'annalyser et le lire.

2) expliquez pourquoi les cristaux d'olivine ne contiennent jamais d'inclusions d'oxydes métalliques alors qu'on peut on trouver dans d'autres minéraux.

je n'est pas compris ce que voulais dire " inclusions d'oxydes métalliques".

3) la composition de la fraction liquide de la matière dans laquellle ont commencé à cristalliser les premiers Feldspaths alcalins ou orthose est-elle la même que celle de la lave émise? expliquez

cette dernière question je n'arrive pas du tout


merci pour votre aide.
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[invite772cf17c]

1) construisez un tableau pour donner le % des fractions solide et liquide présentes dans la matière à 1150, 1100, 1050 et 1000 degrè


le problème c'est pas la compréhension de la question mais la compréhension du diagramme je n'arrive pas correctement l'annalyser et le lire.

Si tu as compris qu'à 1200°C il n'y a que du liquide, et qu'à 950°C, tout a cristallisé, alors tu es bien parti pour comprendre cette question. Au fur et à mesure que la température diminue, une partie du liquide cristallise. Pour une température donnée (par exemple, 1100°C), il suffit de lire sur la courbe tracée quel est le pourcentage (abscisse) de liquide qui reste. Et on en déduit le pourcentage de solide.

2) expliquez pourquoi les cristaux d'olivine ne contiennent jamais d'inclusions d'oxydes métalliques alors qu'on peut on trouver dans d'autres minéraux.

je n'est pas compris ce que voulais dire " inclusions d'oxydes métalliques".

Ce qui est appelé oxyde métallique dans la question est appelé oxyde dans le diagramme (Ti et Fe sont le fer et le titane, qui forment souvent des oxydes). Des inclusions d'oxydes métalliques, cela signifie qu'il y a des cristaux d'oxydes métalliques à l'intérieur des cristaux d'olivine. A ton avis, comment est-ce qu'un cristal peut se trouver inclus dans un autre ? en terme de chronologie de leur formation ? est-ce en accord ou en contradiction avec l'ordre de cristallisation qui t'es donné sur le diagramme ?

3) la composition de la fraction liquide de la matière dans laquellle ont commencé à cristalliser les premiers Feldspaths alcalins ou orthose est-elle la même que celle de la lave émise? expliquez

cette dernière question je n'arrive pas du tout

C'est pas évident à imaginer, mais assez intuitif si on s'y penche un peu.

La lave, au départ, est homogène. C'est un mic-mac de plein de choses mélangées (silicium, oxygène, fer, magnésium, aluminium, potassium, et j'en passe..).

Quand les feldspaths alcalins commencent-ils à cristalliser ? Pas au tout début, te dit le diagramme. Leur cristallisation commence apparemment, à vue de nez, lorsqu'il reste 97% de liquide. C'est donc qu'on a déjà 3% de cristaux. Mais des cristaux de quoi ? Le diagramme te montre que c'est l'olivine qui cristallise en premier. Mais l'olivine, ca a quelle composition ? tu ne la connais probablement pas, mais est ce tu penses que l'olivine a exactement la même composition chimique que le magma initial ? ca serait quand même une sacrée coïncidence... Si toutefois tu penses que la cristallisation du magma devrait donner des cristaux ayant exactement la même composition que le liquide initial, retiens que c'est vrai pour un corps pur, mais pas pour un mélange complexe comme le magma. Si c'était le cas, on n'aurait pas de l'olivine, des feldspaths, des oxydes, des pyroxènes... mais un seul type de cristal tout au long de la cristallisation.

Bon revenons à notre olivine. L'olivine n'a pas la même composition que le magma dont elle est issue. Par exemple (tu n'as pas forcément besoin de le savoir, mais ca permet d'avoir un exemple précis), elle est plus pauvre en silicium que le magma. Donc, si tu fais cristalliser un solide très pauvre en Si à partir d'un liquide pas si pauvre que ca en Si, globalement, on aura d'un côté un cristal appauvri en Si par rapport au magma initial, et de l'autre un liquide... enrichi en Si par rapport au magma initial ! bon, je t'ai donné la réponse, j'ai pas pu m'en empêcher. Mais j'espère que tu l'as comprise !

Si tu as d'autre interrogations, n'hésite pas. C'est des trucs super importants, ca. Si tu comprends bien ce DM, tu auras déjà compris une bonne partie des préoccupations des vulcanologues.

Josquin

[inviteaee081bf]

bonjour josquin merci tout d'abbord pour ton aide.
pour être bien sûr des réponses que je vais fournir je voulais avoir confirmartion pour la question 1) tu m'as dit de lire en abscisse le poyurcentage à 1100 degré et déduire le pourcentage de fraction en solide.

donc il y a à 1100 degré en liquide 60% et donc 40% de solide.
est ce bien cela ?

[inviteaee081bf]

citation :
Ce qui est appelé oxyde métallique dans la question est appelé oxyde dans le diagramme (Ti et Fe sont le fer et le titane, qui forment souvent des oxydes). Des inclusions d'oxydes métalliques, cela signifie qu'il y a des cristaux d'oxydes métalliques à l'intérieur des cristaux d'olivine. A ton avis, comment est-ce qu'un cristal peut se trouver inclus dans un autre ? en terme de chronologie de leur formation ? est-ce en accord ou en contradiction avec l'ordre de cristallisation qui t'es donné sur le diagramme ?


pour répondre à la troisième question et aux questions que tu m'as posée.


si j'ai bien compris , il ne peut avoir d'inclusions d'oxydes métalliques dans les olivines car leurs domaines de formations sont différents. en effet, les oxydes de Fe et Ti se forment que lorsque 60%du magma est cristallisée à une température de 1080 degré.
et donc l'olivine est déjà cristallisée ce qui ne permet pas aux oxydes de s'inclure dans l'olivine.

voilà

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite772cf17c]

donc il y a à 1100 degré en liquide 60% et donc 40% de solide.
est ce bien cela ?

Oui !

si j'ai bien compris , il ne peut avoir d'inclusions d'oxydes métalliques dans les olivines car leurs domaines de formations sont différents. en effet, les oxydes de Fe et Ti se forment que lorsque 60%du magma est cristallisée à une température de 1080 degré.
et donc l'olivine est déjà cristallisée ce qui ne permet pas aux oxydes de s'inclure dans l'olivine.

Parfait !

Josquin

[invitebff1d720]

Bonsoir,

sa fait un petit moment que je suis sur cet exercice et je n'arrive toujours pas à comprendre la question 3, même avec la réponse donnée...

Donc j'aimerais comprendre au lieu d'écrire bêtement cette réponse. Quelqu'un pourrait-il m'éclairer sur ce que l'on me demande et/ou me ré expliquer la réponse aussi.

Merci d'avance.

[invitebff1d720]

J'ai répondu à la question 3 par cette réponse :

Elle est constituée des mêmes minéraux mais avec des quantités différentes, car entre le moment où la lave sort du volcan et le moment où les premiers feldspaths alcalins se forment, il y a un minéral qui se forme entre temps, l'olivine, qui emprisonne du Si entre autre. Donc on peut en déduire que la composition chimique est là même, mais avec des quantités inférieures

est-ce la réponse attendue?

[Tawahi-Kiwi]

J'ai répondu à la question 3 par cette réponse :

Elle est constituée des mêmes minéraux mais avec des quantités différentes, car entre le moment où la lave sort du volcan et le moment où les premiers feldspaths alcalins se forment, il y a un minéral qui se forme entre temps, l'olivine, qui emprisonne du Si entre autre. Donc on peut en déduire que la composition chimique est là même, mais avec des quantités inférieures

est-ce la réponse attendue?

Salut,

l'idee y est mais y'a un probleme.

Donc ce que Josquin a explique, c'est que tu as un magma initial. Hors de celui-ci va cristalliser un premier mineral (dans ce cas-ci l'olivine). le silicium est plus bas dans l'olivine que dans le magma initial, donc le magma s'enrichi en Si. Un autre exemple encore plus flagrant, c'est que l'olivine ne contient que Mg, Fe et Si...des lors, quand l'olivine cristallise, pompant ces trois elements hors du magma, elle laisse un magma de moindre volume, mais ou la masse de Na, K, Ca, Al est la meme qu'au depart. donc les proportions en ces 4 elements sont plus elevees que dans le magma initial.

Dans la question 3, on parle des feldspaths alcalins...mais le probleme reste le meme.

Vu, comme on l'a vu, que grace a la cristallisation de l'olivine on enrichi le magma en Na, K, Ca et Al, cela permet de former des feldspath alcalins. A leur tour, ceux-ci pompent Na, K et Al hors du magma. En theorie (en pratique c'est different ), la concentration de ces elements devrait baisse dans la lave residuelle qui contient ces cristaux.

Par ailleurs, il y a une erreur dans le schema, Felspaths alcalins et feldspaths plagioclases sont inverses.

T-K