Université Joseph Fourier, DLSTSTE 110; TP 1:
- Cartes topographiques: les documents et leur utilisation pratique.
- Les minéraux des roches
Matériel nécessaire en salle- Papier millimétré (trait bistre), format 21cm x29,7cm, non transparent et non ligné au verso: une pochette ou quelques feuilles.- Papier calque, format 21cm x 29,7cm: une pochette ou quelques feuilles.- Crayons ou porte-mines fins (0,5mm).- Crayons de couleur, un assortiment de couleurs usuelles.- Gomme plastique.- Taille-crayon - Règle plate graduée, de 30cm (en bon état!).- Rapporteur (gradué en degrés).- Calculette non alphanumerique
Informations
-Présence obligatoire (appel fait à chaque séance)
-Préparation du TP suivant
-Révisions des TP précédents (matériel disponible en salle des ouvrages)
-Pour la semaine prochaine:
-Poly carte géologique, étudier page 1 à 7 et 10-11
-Préparer le TP 2 en révisant les planches notées TP1 dans le poly de TP
Projection cylindrique (de Mercator)
représentationcylindrique directe
représentationcylindrique oblique
représentationcylindrique transverse
Projection conique
Représentation conique directe tangente
Lambert et Lambert 93
Représentation conique directe sécante
Projection LambertCartographie IGN de la France
Lambert-93 : projection conique sécante, du nouveau système géodésique français
Projection UTM (Universal Transverse Mercator)
Système mondial de 60 fuseaux de 6 degrés d'amplitude en longitude La France est sur 3 fuseaux : * UTM Nord fuseau 30 : entre 6 degrés ouest et 0 degré Greenwich * UTM Nord fuseau 31 : entre 0 degré et 6 degrés est Greenwich * UTM Nord fuseau 32 : entre 6 degrés est et 12 degrés est Greenwich
Courbes de niveau
Ensemble de points à la même altitude.
Couleur bistre.
Courbes maîtresses (ou majeures) et intercalaires
Tête des chiffres vers les altitudes croissantes.
Exo : Calcul penteSur la carte 1/25000 : - situer la salle de TP, - repérer le point coté 1308 m près du Fort Saint Eynard. - Après mesure sur carte, estimer la distance séparant ces 2 repères, - calculer la pente moyenne en %, - calculer l'angle en degrés entre ces 2 points et l'horizontale.
Exo : Reconnaissance des formes topographiques
A l’aide de la carte topographique au 1/25000, identifier sur la photo : la Bastille, le Mont Saint Eynard, le Mont Rachais, le Vallon de Narbonne, Chamechaude, la Pinéa, le Néron. La photo est prise de Cossey (sud de Fontaine, en dehors de la carte). Faire un schéma à main levée des reliefs observés sur la photo, que vous légenderez.
Exo : Figuré de falaise
Dans la partie Nord-est du
Néron :
A l’est du point géodésique 1298, la falaise regarde-t-elle à l’est ou à l’ouest ?
Exo : Profil topographiqueen utilisant la carte IGN 1/25000, entre les points suivants :La Garde (287 m) : 1 cm au nord de FontanilLe Bas de Quaix (446 m) : 5 cm à l'ouest de Quaix
1) Repérer :• Les pentes régulières et les ruptures de pentes• Les lignes de faîte et les talwegs• Les falaises
2) Déterminer l’altitude des points singuliers tels que :• Point le plus haut, point le plus bas• Pied et sommet de falaise• Fond des talwegs
3) Tracer le profil :• Axes verticaux• Centrage dans la feuille
Exercices pratiques
But : reconnaissance des minéraux les plus courants
Matériel :Un plateau d’échantillonsUne lame de verre, une lame d’acier, Une loupe grossissement 8Un flacon d’HCl
Rangement :Échantillons couchés, et selon ordre numériqueLames, loupes, HCl à remettre dans leurs boîtes
Pas de tests sur les échantillons en circulation ou sur les fossiles!
+ polycopié :Aide-mémoirepour les exercices de pétrographie
Minéral
Solide homogène existant dans la nature, qui possède une composition chimique définie
Quartz : SiO2
Calcite : CaCO3 Dolomite : CaMg(CO3)2
Halite : NaCl
Formation : - refroidissement d'un magma- précipitation de composants en solution sursaturée- ...
CristalSolide dont les divers atomes sont arrangés de manière régulière selon une disposition fondamentale dont la répétition dans l'espace dessine le réseau cristallin
Halite : NaCl
• Les 7 systèmes cristallins (pour information)
– Cubique– Tetragonal ou quadratique– Hexagonal– Rhomboédrique– Orthorhombique– Monoclinique– Triclinique
Cristal
Cubique Quadratique Orthorhombique
Monoclinique
Triclinique
Rhomboédrique
Hexagonal
Grenat, Pyrite, Diamant, Halite, …
Zircon, Leucite, Rutile, …
Olivine, Opx, Aragonite,Stibnite, …
Hb, Cpx, Staurolite,Gypse, …
Pl, Talc,Disthène, … Calcite,
Corindon, …
Graphite, Glace,Quartz, …
L’identification et description des minéraux
• Couleur (Attention!)• Eclat• Couleur d’abrasion• Troncatures• La forme de cristal• Clivage• La dureté• Test HCl
La forme des cristaux
Automorphe : lorsque le cristal a pu se former en se
développant librement, il est limité par des surfaces planes, souvent brillantes, aux
orientations caractéristiques.
Xénomorphe : lorsque le cristal se développe dans les interstices résiduels d'une roche.
Exo 1 : minéral, cristalI Un fossile
II Echantillons contenant visiblement de la matière cristallisée
III Echantillons ne contenant visiblement que des cristaux
IV Echantillon contenant des cristaux disséminés dans une matrice homogène à l'œil nu
V Echantillons paraissant constitués d'un seul type de minéral
VI Echantillons constitués de plusieurs types de minéraux
Exo 1 : minéral, cristalI Un fossile A10
II Echantillons contenant visiblement de la matière cristallisée
A1 A2 A3 A6 A7 A8 A9
III Echantillons ne contenant visiblement que des cristaux
A1 A2 A3 A7 A9
IV Echantillon contenant des cristaux disséminés dans une matrice homogène à l'œil nu
A8
V Echantillons paraissant constitués d'un seul type de minéral
A1 A2 A3 (A4 A5)
VI Echantillons constitués de plusieurs types de minéraux
A6 A7 A8 A9
La dureté du cristal
• C’est la résistance d’un minéral à la rayure et à l’abrasion
• Une échelle de dureté a été établie en 1812 par Friedrich MOHS qui a classé 10 minéraux par ordre de dureté croissante, chacun d’eux pouvant rayer le précédent
Exo 2 : Tests de dureté (1)N° test Objets Conseils Conclusion
I Lame d'acier sur lame de verre
II Echantillon n°1 sur lame de verre
Exo 2 : Tests de dureté (1)N° test Objets Conseils Conclusion
I Lame d'acier sur lame de verre
Verre>Acier
II Echantillon n°1 sur lame de verre
A1>Verre
Exo 2 : Tests de dureté (2)
Effectuer les tests pour classer par dureté croissante :
Échantillons A1, A3 et A4, ongle, verre, acier
Exo 2 : Tests de dureté (2)
Effectuer les tests pour classer par dureté croissante :
Echantillon A1, échantillon A3, ongle, verre, acier
A1 > Verre > Acier > A3 > Ongle > A4
La dureté du cristal
• 1 talc• 2 gypse ou sel ongle• 3 calcite• 4 fluorine acier• 5 apatite• 6 orthose verre• 7 quartz• 8 topaze• 9 corindon• 10 diamant
Exo 2b : tests HCl
Tester les échantillons A1, A2, A3
A1 et A2 : pas effervescenceA3 : effervescence
CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + H2O + CO2
La Calcite CaCO3
• Minéral très courant et ubiquiste!• Couleur: transparent ou blanc laiteux (le + souvent)• Système cristallin: rhomboédrique• ‘Polymorphe’: l’aragonite (orthorhombique)• Dureté = 3• Gisement: essentiellement dans les roches sédimentaires
par accumulation de ‘tests’ d’organismes marins ou dans des filons par précipitation chimique
Reconnaissance: - Test à l’HCl: précipitation +++- Test de dureté: est rayé par l’acier
Le Quartz SiO2
• Minéral très courant et ubiquiste! (oui, aussi!)• Couleur: transparent, blanc laiteux (le + souvent) ou coloré !• Système cristallin: hexagonal• Dureté = 7• Gisement: Dans tous les types de roches! C’est un minéral très important! (classifications)
Reconnaissance: - Test à l’HCl: pas de précipitation- Test de dureté: n’est pas rayé par l’acier
Eléments majeurs croûte terrestre
Ordre Elément % masse % volume
1 O 46,6 93,8
2 Si 27,7 0,9
3 Al 8,1 0,8
4 Fe 5 0,5
5 Ca 3,6 1,0
6 Na 2,8 1,2
7 K 2,6 1,5
8 Mg 2,1 0,3
Les silicates
Les minéraux silicatés résultent de l'empilement de tétraèdres de [SiO4]4-
Si4+ : 0,42 ÅO2- : 1,40 Å
Les silicates
• Nesosilicate• Sorosilicate• Cyclosilicates• Inosilicate (à chaîne
simple ou double)• Phyllosilicate• Tectosilicate
Il existe 7 familles de silicates (pour info):
Les silicates
(SiO4)4- et Al, Fe, Ca, Na, K, Mg !
Les tétraèdres forment la structure de base mais cette structure est chargée négativement : Alors, on compense les charges par des cations!
On finit par avoir les formules des minéraux !