AP : Observations d'échantillons de la croûte à l'oeil nu et au microscope polarisant

La croûte continentale et la croûte océanique se distinguent non seulement par leur épaisseur (respectivement 30km et 8 km en moyenne) mais aussi par leur densité, liée directement à la nature des roches qui les composent. Quelles sont leurs caractéristiques ?

I-Principe de fonctionnement du microscope polarisant

Principe et fonctionnement :

La lumière présente une double nature, à la fois particulaire (photons), mais également ondulatoire. Ces ondulations électro-magnétiques se font dans toutes les directions de l’espace (Lumière non polarisée).
Après être passée dans un polariseur, la lumière (lumière polarisée non analysée) n’est plus formée que par des ondes vibrant dans un seul plan. Il est possible de faire passer la lumière dans un deuxième filtre, l’analyseur, à nouveau seules les ondes vibrant dans un seul plan peuvent le traverser.

Lorsque l’on place l’analyseur et le polariseur parallèles l’un à l’autre, la lumière traverse les deux et vibre dans un seul sens.

Si l’on place les plans du polariseur et de l’analyseur perpendiculaires l’un à l’autre en faisant tourner la platine,la lumière traverse le polariseur, ne conserve qu’un plan de vibration. Une fois polarisée ainsi, la lumière ne peut traverser l’analyseur.

Sans lame, aucune lumière n’arrive à l’oeil de l’observateur. On place une lame (section de minéral) entre polariseur et analyseur. La lumière polarisée traverse l’échantillon dans lequel elle est déviée. A la sortie de l’échantillon, elle vibre à nouveau dans plusieurs directions. En faisant tourner le platine, on change la position des polariseurs et on passe de phases d’extinction à des phase éclairées. Il peut y avoir plusieurs extinctions en réalisant une rotation de 360° (on parle de minéraux biréfringeants s’il y a deux extinctions. Il y aura donc alternance d’angles "éteint" et d’angle "éclairés"). L’angle de déviation de la lumière par les cristaux dépend de la structure cristalline spécifique a chaque minéral. On parle d’angle de réfringeance.
Enfin, si un minéral ne dévie pas le plan d’ondulation de la lumière, il sera "éteint" en lumière analysée. (Cas des minéraux du système cubique : exemple le Grenat)


II- Observer et identifier les minéraux au microscope polarisant

Objectifs : apprécier la couleur et la taille des cristaux composant les échantillons (à l'oeil nu) puis identifier au microscope polarisant virtuel les minéraux et enfin réaliser un croquis légendé en lumière naturelle et polarisée analysée (en suivant les consignes)

Echantillons de la croûte océanique
Echantillons de la croûte continentale
BASALTE
GABBRO
GRANITE
Lumière Polarisée Analysée
Lumière Polarisée Analysée
Lumière Polarisée Analysée
Texture microlithique porphyrique = cristallisation des gros cristaux en profondeur, des petits plus près de la surface et du verre en surface
Texture grenue = cristallisation en profondeur
Texture grenue = crisatllisation en profondeur
Roche volcanique
Roche plutonique (au sens large)
Roche plutonique (au sens strict)

Remarque : au sens large, une roche plutonique est une roche ayant cristallisée en profondeur mais au sens strict (scientifiquement plus exact!) c'est une roche qui s'est formée en profondeur par refroidissement d'un magma intrusif ( qui constitue ce que l'on appelle un pluton)