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Examen de Géologie - GTGC3 Michel Dubois Année 2011-12

Questions de minéralogie 1. Citer trois familles de silicates, leur formule structurale et un exemple de minéral

appartenant à chacune de ces familles.

2. Donner la formule générale d’un plagioclase.

3. Comment définit-on géométriquement une maille quadratique?

4. Définir ce qu’est une solution solide. Citer deux exemples de familles de silicates formant une solution solide.

5. La coffinite est un nésosilicate contenant de l’uranium U4+. Donner la formule de la coffinite.

6. La cummingtonite est un inosilicate à chaîne double, comportant du magnésium et un ion OH-. Donner la formule de la cummingtonite. Sachant que la cummingtonite forme une solution solide avec la grünerite, pôle ferreux, donnez la formule de la grünerite. Donnez la formule de la solution solide cummingtonite-grünerite.

7. La jadéite est un inosilicate à chaîne simple, comprenant de l’aluminium hors substitution tétéraédrique et du sodium. Donnez la formule de la jadéite. La jadéite peut contenir un peu de Fe3+ (fer ferrique). Donnez la formule de la jadéite ferrique.

8. La pollucite est un tectosilicate avant le phénomène de substitution Si↔Al. Elle comprend un seul ion césium (Cs+) et n molécules d’eau (H2O). Donnez la formule de la pollucite.

Données : rayons ioniques (Å) Fe2+ : 0,74 Mg2+ : 0,66 Na+ : 0,98 Ca2+ : 0,99 K+ : 1,33 Al3+ : 0,49 Si4+ : 0,41 Fe2+ est le fer ferreux

Exercice de cartographie À partir la carte géologique ci-dessous, répondez aux différentes questions :

Quelle est l’échelle de cette carte ?

1. Quelle est l’équidistance des courbes de niveau ?

2. Quelle est l’altitude du point le plus élevé de la carte ?

3. Quelle est l’altitude du point le plus bas de la carte ?

4. Dans quelle direction s’écoule la rivière ?

5. Sur le trait de coupe A-B orienté SW-NE :

a. Quelle est l’altitude du point le plus haut de cette coupe ?

b. Quelle est l’altitude du point le plus bas de cette coupe ?

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6. Réalisez une coupe topographique selon le trait de coupe A-B (vous rendrez la troisième feuille de ce polycopié, notée “Feuille à rendre”).

7. En utilisant le profil topographique que vous avez réalisé, vous réaliserez une coupe géologique en utilisant la méthode des horizontales :

a. Dessiner sur la carte les horizontales du plan de contact entre Dévonien inférieur et Dévonien moyen.

b. Vers quelle direction plonge le contact entre ces 2 strates ?

c. Quelle est la distance en centimètres entre les horizontales ?

d. Quelle est la distance correspondante en carte ?

e. En déduire la valeur du pendage (en °) en donnant le détail du calcul.

f. Représentez le contact géologique sur la coupe topographique précédemment construite.

8. Quel est l’âge du filon de basalte (en âge stratigraphique et en âge absolu) ? Argumenter. Représenter le filon sur la coupe.

Définir ce qu’est un basalte. A quel type de roches appartient cette roche ? Quels sont les processus de formation ? Dans quelles conditions se forme cette roche ?

9. Quelle est la disposition de la strate de Kimmeridgien ? Argumenter. La roche constituant cette roche est un calcaire. Rappeler les principes de la classification des calcaires.

10. En réalisant un puits vertical de 20 m à partir du point C, puis une galerie orientée vers le SW (selon le train de coupe A-B) selon un angle de pendage de 20°, quelle sera la longueur de la galerie pour atteindre le filon de basalte ? Représenter le puits et la galerie sur la coupe géologique.t

Note : une échelle stratigraphique est donnée à la fin de ce polycopié.

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20 m

C

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Exercice sur la cristallisation des magmas Le diagramme de phases suivant a été établi pour la forstérite et la fayalte, deux minéraux

du groupe des olivines. 1. A quelle famille de silicates appartiennent ces minéraux ? Dans quels types de roches

trouve-t-on ces minéraux ? 2. Soit le mélange de composition 40% fayalite. Faites un bilan des phases aux

températures suivantes : 1900°C, 1600°C, 1500°C et 1300°C, en donnant pour chaque température :

a. le nombre de phases b. la nature des phases c. la composition de chacune des phases d. la proportion de chacune des phases

3. A quelle température la cristallisation de ce mélange sera-t-elle finie ?

Fa = fayalite Fe2[SiO4] - Fo = forstérite Mg2[SiO4] %Fo = pourcentage de Fo dans le mélange T°C = température en °C

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Feuille à rendre

N° de la carte d’étudiant : .................................

SW NE

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