Cristallisation

Magmatisme des dorsales : basaltes et gabbros

Les basaltes et les gabbros ont sensiblement la même composition chimique mais des cristaux de différentes tailles.

Travaux pratiques

• Objectif :
mise en évidence de la taille différente des cristaux en fonction de la vitesse de refroidissement par une expérience analogique de cristallisation.

Classiquement, cette expérience était réalisée avec du soufre mais les vapeurs d'oxyde de soufre dégagées sont relativement toxiques. Il est plus facile de la réaliser avec de la vanilline de synthèse vendue dans le commerce environ 15 euros les 100 g mais il y en a assez pour toute une vie d'enseignant de SVT. L'expérience peut être réalisée par groupe de TP.

• Matériel nécessaire par groupe de TP :

un bain marie à 60 °C
une paire de pinces en bois
un bloc plat de glace
4 lames de microscope
loupe binoculaire avec dispositif polarisant (facultatif)
une règle finement graduée.

• Protocole expérimental :

Prévoir quatre vitesse de refroidissement à savoir :

un bloc de glace le plus plat possible (on peut y déposer une lame de microscope chaude pour réaliser une zone bien plane)
un refroidissement relativement rapide sur la paillasse
un refroidissement plus lent en maintenant le dispositif dans l'air à l'aide de pinces en bois
un refroidissement très lent en faisant flotter une boite de pétri en verre sur un bain marie maintenu à 60°C environ.

Déposer sur une lame de microscope une pincée de vanilline bien au centre en rassemblant les grains en un seul tas. Faire fondre en maintenant la lame au-dessus d'une source de chaleur (elle fond à 72 °C). Il ne faut pas chauffer trop afin de ne pas la cuire.
Quand elle est fondue, laisser refroidir dans une des conditions ci-dessus. On peut mettre une lamelle sur la lame mais ce n'est pas strictement nécessaire.
Observer à la loupe binoculaire et noter la taille des cristaux.
Répondre au problème posé.

vue du dispositif expérimental

L'observation avec un dispositif polarisant permet de mieux visualiser les cristaux. Il faut presser sur la lamelle pour avoir des cristaux suffisamment fins.

Comparaison entre la structure du gabbro et celle du basalte

© Armand Le Viol Gabbro composé essentiellement de plagioclases et de pyroxènes. GR X 40 en lumière polarisée	© Armand Le Viol Basalte composé de cristaux de plagioclases dans un verre volcanique riche en inclusions métalliques. GR X 40 en lumière polarisée

La structure de la périphérie d'un pillow lava

Les deux images suivantes montrent la périphérie d'un pillow lava en lumière polarisée.
Comment expliquer l'évolution de la taille des cristaux de la périphérie (en haut, au centre (en bas) ?

© Armand Le Viol	© Armand Le Viol
Grossissement X 20	Grossissement X140 de la zone encadrée à gauche