Basalte, pouzzolane, ponce : comment le magma se refroidit en roches et ce qu’on voit en lame mince au microscope.
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Du magma aux roches volcaniques
Module III : Éducation à l’environnement et au développement durableSéquence 14 : Phénomènes volcaniquesSéance 32 : Du magma aux roches volcaniques
💡 Idée principale : en se refroidissant, le magma se solidifie en roches magmatiques. En surface, le refroidissement est rapide : on obtient des roches volcaniques (basalte, trachyte, ponce, pouzzolane) formées de verre, de petits cristaux (microlites) et de quelques gros cristaux (phénocristaux) : c’est la structure microlitique. En profondeur, le refroidissement lent donne de gros cristaux (granite).
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Étapes résumées
Le magma refroidi en surface donne des roches volcaniques.
Refroidissement rapide : verre + microlites (structure microlitique).
Refroidissement lent en profondeur : uniquement de gros cristaux (structure grenue).
Les roches volcaniques sont utiles : construction, routes, ciment, sols fertiles.
Situation problème
En visite à Buea, la classe de 4e ramasse des pierres noires très dures près d’une ancienne coulée et des petits cailloux rouges et légers dans une carrière. Le chauffeur explique que ces cailloux rouges, la pouzzolane, servent à faire les routes et le ciment. Une élève se demande comment une lave liquide devient une pierre.
Consignes :
Relève le problème posé.
Comment la lave devient-elle une roche ?
Pourquoi les roches volcaniques n’ont-elles pas toutes le même aspect ?
Compétence visée
Réduire les catastrophes volcaniques et valoriser les ressources volcaniques en connaissant les roches formées par le magma.
Objectifs de la leçon
Décrire quelques roches volcaniques (TP8).
Observer et interpréter une lame mince de roche volcanique.
Relier la structure d’une roche à la vitesse de refroidissement.
le problèmel’objectifla géologie
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Décrire des roches volcaniques (TP8)
1. Quelques roches volcaniques du Cameroun
Document 1 : échantillons de roches volcaniques et leurs usages.
Protocole de description d’une roche
1
Couleur
Noire, grise, rouge, claire.
2
Densité
Soupèse : lourde (basalte) ou légère (ponce, pouzzolane) ; la ponce flotte sur l’eau.
3
Aspect
Lisse, rugueux, avec des trous (vacuoles laissées par les bulles de gaz).
4
Cristaux
Visibles à l’œil nu ou à la loupe ? Nombreux ou rares ?
5
Test
Une goutte d’acide chlorhydrique dilué ne fait pas d’effervescence : pas de calcaire.
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Observer une lame mince
Activité 1 : la roche au microscope polarisant
Une lame mince est une tranche de roche de 0,03 mm d’épaisseur, collée sur du verre, que la lumière traverse. Le document 2 compare un basalte et un granite observés au microscope.
Document 2 : lames minces d’une roche volcanique et d’une roche de profondeur.
Décris l’organisation des éléments dans le basalte.
Quelle différence observes-tu avec le granite ?
Ce qu’il faut comprendre : le basalte montre une pâte de verre (non cristallisé) parsemée de petits cristaux allongés, les microlites, et de quelques gros cristaux, les phénocristaux (olivine, pyroxène) : c’est la structure microlitique. Le granite n’a que de gros cristaux jointifs, sans verre : c’est la structure grenue.
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Du magma à la roche : le rôle du refroidissement
2. Vitesse de refroidissement et taille des cristaux
Document 3 : formation des roches selon le lieu de refroidissement du magma.
Deux familles de roches magmatiques
Roches volcaniques
Refroidissement rapide en surface : verre + microlites + quelques phénocristaux. Ex. : basalte, trachyte, andésite, ponce.
≠
Roches plutoniques
Refroidissement lent en profondeur : gros cristaux visibles à l’œil nu. Ex. : granite, gabbro.
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Exemple guidé
Explique pourquoi les phénocristaux du basalte sont plus gros que ses microlites.
Solution : Les phénocristaux se sont formés d’abord, lentement, dans la chambre magmatique. Les microlites se sont formés ensuite, rapidement, pendant la montée et l’éruption. Le reste du liquide, refroidi brutalement à l’air, est devenu du verre.
Les roches volcaniques, une ressource
À quoi servent-elles ?
Construction
Basalte en moellons et pavés ; trachyte en pierre de taille.
Routes
Pouzzolane et basalte concassé pour les chaussées.
Ciment
La pouzzolane entre dans la fabrication de certains ciments.
Agriculture
En s’altérant, elles donnent des sols très fertiles (Ouest, Nord-Ouest, Moungo).
la rocheles rochesle volcan
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Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Le magma se solidifie en roches magmatiques en se refroidissant.
Refroidissement rapide en surface → roches volcaniques à structure microlitique (verre + microlites + phénocristaux).
Refroidissement lent en profondeur → roches plutoniques à structure grenue (granite).
Exemples : basalte, pouzzolane, ponce, trachyte.
Ces roches servent à la construction, aux routes, au ciment et donnent des sols fertiles.
Vocabulaire à connaître
Lame mincetranche de roche très fine observée au microscope.Microlitepetit cristal allongé d’une roche volcanique.Phénocristalgros cristal visible dans une roche volcanique.Verre volcaniquematière non cristallisée formée par refroidissement brutal.Vacuoletrou laissé par une bulle de gaz dans la lave.
je retiensle virusle réfrigérateur
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Je m’évalue
1. Quels éléments observe-t-on dans une lame mince de basalte ?
2. Quel refroidissement donne de gros cristaux ?
3. Pourquoi la ponce flotte-t-elle ?
4. Cite une utilisation de la pouzzolane.
Réponses : verre, microlites, phénocristaux · un refroidissement lent · elle est pleine de bulles (vacuoles) · routes, ciment. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
Croire que toutes les roches noires sont du basalte : il faut observer les cristaux.
Penser que le verre volcanique contient des cristaux : il est non cristallisé.
Confondre roche volcanique (refroidie en surface) et roche plutonique (refroidie en profondeur).
je réfléchisles jumellesl’observation
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Méthode
Pour identifier une roche : observe couleur, densité, trous, cristaux à l’œil nu et à la loupe, fais le test à l’acide, puis compare tes observations à une clé de détermination.
Activité d’intégration
Une entreprise de Douala veut exploiter une carrière près de Djoungo. Le géologue apporte deux échantillons : l’un est rouge, léger, plein de trous ; l’autre est gris clair avec de gros cristaux blancs, roses et noirs bien visibles, provenant d’une autre région.
Identifie la nature probable de chaque roche et justifie.