Chapitre 2

Je dois être capable de :

Définir les mots : volcanisme

magmatique, cristal, verre

Citer les deux types d’éruptions

respectivement. (L)

Expliquer comment se construit un édifice volcanique.

Expliquer le parcours du magma de sa formation jusqu’à sa libération lors d’une éruption.

(L)

Compléter le schéma d’un édifice volcanique (doc. 2) à l’aide des légendes suivantes

ne seront pas précisées

dans la chambre magmatique et formation du magma.

Expliquer quels types de magma

Expliquer l’origine des roches volcaniques.

Légender une observation microscopique de roche volcanique.

Expliquer les différentes étapes de formation d’une roche volcanique.

Refaire les 5 activités vues en classe.

expériences utilisées en classe pourront être remplacés par des documents papiers).

Rai, Ré)

Mais, que dois-je savoir ?

Pour rattraper un cours

manquant, retrouve-le sur le site

du collège dans la rubrique

« enseignements » :

http://colleges.ac-

rouen.fr/courbet/spipuser/

Le contrôle, sur 20 points, comportera

� 1.5 points pour la présentation, l’orthographe, les constructions de phrases.

� 8 points de leçons comprenant questions indiquées dans le contrat

� 5 points pour une activité déjà vue en classe

� 5 points pour un exerc

Chapitre 2 : le volcanisme

Contrat-élève 4ème

Chapitre 2 : le volcanisme

volcanisme, lave, édifice volcanique, nuée ardente

magmatique, cristal, verre (L) (voir cours)

deux types d’éruptions volcaniques et les produits qu’elles

(voir cours I/ et doc1)

comment se construit un édifice volcanique. (L) (voir cours I/)

le parcours du magma de sa formation jusqu’à sa libération lors d’une éruption.

(voir cours

schéma d’un édifice volcanique (doc. 2) à l’aide des légendes suivantes

ne seront pas précisées : édifice volcanique, cheminée, remontée du magma, stockage

dans la chambre magmatique et formation du magma. (L) (voir doc.2 du cours II

quels types de magma provoquent des éruptions effusives et explosives. (voir cours I

l’origine des roches volcaniques. (L) (voir cours I

une observation microscopique de roche volcanique. (L)

les différentes étapes de formation d’une roche volcanique.

activités vues en classe. (Les documents vidéo

en classe pourront être remplacés par des documents papiers).

le sur le site

dans la rubrique

Le contrôle, sur 20 points, comportera :

1.5 points pour la présentation, l’orthographe, les constructions de phrases.

8 points de leçons comprenant 2 définitions données dans le contratquestions indiquées dans le contrat-élève. (L)

5 points pour une activité déjà vue en classe. (I, Rai)

ercice original. (I, Rai)

volcanisme

ème

le volcanisme

nuée ardente, magma, chambre

(voir cours)

volcaniques et les produits qu’elles émettent

(voir cours I/ et doc1)

(voir cours I/)

le parcours du magma de sa formation jusqu’à sa libération lors d’une éruption.

(voir cours II/ 3 premières phrases)

schéma d’un édifice volcanique (doc. 2) à l’aide des légendes suivantes qui

, remontée du magma, stockage

doc.2 du cours II/)

provoquent des éruptions effusives et explosives. (L)(voir cours II/ dernière phrase)

(voir cours III/ première phrase)

(L) (voir cours III/)

les différentes étapes de formation d’une roche volcanique. (L) (voir cours IV/)

(Les documents vidéo, les roches ou les

en classe pourront être remplacés par des documents papiers). (I,

1.5 points pour la présentation, l’orthographe, les constructions de phrases. (C)

définitions données dans le contrat-élève et 3 autres

DEFINITIONS :

Volcanisme = arrivée de lave et de gaz à la surface de la terre

Lave = roche fondue arrivant à la surface de la Terre.

Comment se passe une éruption volcanique ?

I/ Une éruption volcanique peut être effusive ou explosive.

Voir activité 1 et doc. 1.

Il existe deux types d’éruptions :

- les éruptions effusives (ex. : le Piton de la Fournaise à La Réunion),

- les éruptions explosives (ex. : la Soufrière dans les Caraïbes).

DEFINITION :

Edifice volcanique = partie visible du volcan.

L’édifice volcanique se construit par accumulation des produits émis lors de l’éruption.

Nuée ardente = nuage de gaz, de cendres et de roches dévalant le flanc du volcan à plus de 100 km/h.

canique

Eruptions effusives

Eruptions explosives

Doc 1 : produits émis lors de deux types d’éruptions.

Projection de lave et de gaz.

Coulée de lave.

Dôme de lave qui s’effondre.

Nuée ardente.

Panache de gaz, de cendres et de roches.

Edifice volcanique

Edifice volcanique

D’où vient la lave ?

II/ La lave provient de la fusion de roches en profondeur.

Voir activité 2 et doc. 2

DEFINITIONS :

Magma = roche fondue située en profondeur riche en gaz.

Chambre magmatique = réservoir de magma situé sous un volcan.

Le magma se forme par fusion de la roche en profondeur sous le volcan (à environ 100 km).

Il remonte ensuite jusqu’à la chambre magmatique où il y est stocké durant plusieurs années.

Une éruption survient lorsque le magma parvient jusqu’à la surface grâce à un réseau de

fissures.

Des éruptions effusives se produisent lorsque de la lave fluide arrive en surface alors que des

éruptions explosives se produisent lorsque la lave est visqueuse.

Doc. 2 : schéma expliquant l’origine de la lave

Formation du ………..

Stockage dans la

…………………………..

Edifice volcanique

Cheminée

Comment reconnaît-on une roche volcanique ?

III/ Les roches volcaniques possèdent des gros cristaux, des petits cristaux et du

verre.

Voir activité 3 et doc. 3.

DEFINITIONS :

Cristal = grain visible dans les roches.

Verre = partie d’une roche sans cristal.

La lave, en refroidissant, forme des roches volcaniques

Les roches volcaniques observées au microscope montrent :

- de gros cristaux,

- de petits cristaux,

- du verre.

Comment peut-on expliquer la formation à partir du magma de cristaux de

différentes tailles et de verre ?

IV/ Le magma refroidit par étapes

Voir activités 4 et 5.

Le refroidissement du magma se produit par étapes :

- Le magma refroidit d’abord lentement dans la chambre magmatique : apparaissent alors de

gros cristaux dans le magma.

- Le magma restant refroidit ensuite rapidement lors de la remontée dans les cheminées :

apparaissent alors de petits cristaux dans le magma contenant de gros cristaux.

- Le magma restant refroidit enfin très rapidement en surface : il se transforme alors en verre

qui forme une pâte autour des gros et des petits cristaux.

Activité 1 : comparaison de deux éruptions volcaniques.

1. Complète le tableau ci-dessous à l’aide des vidéos. (I)

Volcan du Piton de la Fournaise sur l’île de la Réunion.

Volcan de la Soufrière sur l’île de Montserrat dans les Caraïbes.

Produits émis lors de l’éruption.

2. Indique quel est le volcan qui provoque le plus de dégâts. (Rai)

Correction de l’activité 1 :

1.

Volcan du Piton de la Fournaise sur l’île de la Réunion.

Volcan de la Soufrière sur l’île de Montserrat dans les Caraïbes.

Produits émis lors de l’éruption.

Coulées de lave

Fontaines de lave

Gaz

Panache de gaz de cendres et de roches. Nuées ardentes (= nuage de gaz, de cendres et de roches dévalant le flanc du volcan à plus de 100 km/h). Effondrement du dôme.

2. C’est le volcan de la Soufrière qui provoque le plus de dégâts.

Lors d’une éruption volcanique, de la lave et du gaz arrivent en surface de la Terre.

Comment se passe une éruption volcanique ?

Activité 2 : l’origine du magma .

1. Complète les légendes du schéma ci-dessous. (I)

2. Explique comment se forme localement le magma sous un volcan. (I)

3. Indique le temps pendant lequel le magma peut rester bloqué dans la chambre magmatique. (I)

4. Explique ce qui déclenche une éruption. (I)

5. Complète la phrase suivante : « Un magma fluide entraîne une éruption …………. tandis qu’un magma visqueux entraîne une éruption …………... » (I)

Correction activité 2 : l’origine du magma

1.

2. Le magma se forme localement sous un volcan par fusion de la roche en profondeur.

3. Le magma peut rester bloqué dans la chambre magmatique pendant plusieurs années.

4. Une éruption se déclenche lorsque le magma parvient à la surface après avoir traversé la croûte ou rejoint un réseau de fissures.

5. Un magma visqueux entraîne une éruption explosive tandis qu’un magma fluide entraîne une éruption effusive.

Lors d’une éruption volcanique, de la lave arrive en surface de la Terre. Mais d’où vient la lave ? Réponds aux questions ci-dessous à partir de la vidéo.

Chambre magmatique

Cheminées

Edifice volcanique

Croûte terrestre

Niveau du sol

30 km

Edifice volcanique

Croûte terrestre

Niveau du sol

30 km

Activité 3 : observation de roches volcaniques à différentes échelles.

1. Complète le tableau ci-dessous. (I, C)

Tableau permettant la comparaison de deux roches volcaniques : un basalte et une andésite.

2. Indique si le granite est ou non une roche volcanique. Justifie ta réponse. (Rai)

BASALTE (roche issue d’éruptions

effusives)

ANDESITE (roche issue d’éruptions

explosives)

OBSERVATION A L’ŒIL NU ET A LA LOUPE

Couleur de la roche

Présence de cristaux ? (= grains arrondis ou en baguettes)

OBSERVATION AU MICROSCOPE

Présence de cristaux ?

Si oui, leur taille est-elle semblable ?

Présence de verre ? (= partie d’une roche sans cristal)

Schéma valable pour les 2 roches. (N’oublie pas le titre et les légendes).

Si l’on reconnaît une roche volcanique au cours d’une promenade, cela nous renseigne

sur la présence d’un volcanisme ancien ou actuel dans les environs. Mais comment

reconnaît-on une roche volcanique ?

Correction activité 3 :

1.

Tableau permettant la comparaison de deux roches volcaniques : un basalte et une andésite.

2. Non, le granite n’est pas une roche volcanique car cette roche est entièrement composée de cristaux.

BASALTE (roche issue d’éruptions

effusives)

ANDESITE (roche issue d’éruptions

explosives)

OBSERVATION A L’ŒIL NU ET A LA LOUPE

Couleur de la roche

Noire

Grise

Présence de cristaux ? (= grains arrondis ou en baguettes)

Oui

Oui

OBSERVATION AU MICROSCOPE

Présence de cristaux ? (= grains arrondis ou en baguettes)

Oui

Oui

Si oui, leur taille est-elle semblable ?

Non

Non

Présence de verre ? (= partie d’une roche sans cristal)

Oui

Oui

Schéma valable pour les 2 roches. (N’oublie pas le titre et les légendes).

Activité 4 : expliquer la diversité des éléments observés dans une roche

volcanique.

1. Compare la taille des cristaux observés en surface et au cœur de la coulée (I)

2. Indique si c’est la surface ou le cœur de la coulée de lave qui a refroidi le plus vite au contact de l’air. (Rai)

3. Explique comment un refroidissement plus rapide de la lave pourrait influencer la taille des cristaux visibles dans les roches volcaniques. (Rai)

4. Complète la phrase suivante : « Si l’hypothèse énoncée à la question 3 est vraie, les cristaux seront plus ……..….. lors d’un refroidissement rapide de la vanilline. » (Rai)

Les roches volcaniques présentent à la fois des petits et des gros cristaux ainsi que du

verre. Comment expliquer la formation de ces 3 types d’éléments à partir du

même magma ?

Observation microscopique

de la roche volcanique en

surface de la coulée. (X 40)

Observation microscopique

de la roche volcanique au

cœur de la coulée. (X 40)

Observation d’une ancienne coulée de lave

transformée en roche volcanique.

Lorsque l’on te sert à la cantine une assiette de purée, la surface de la purée refroidit plus vite que son cœur.

Pour vérifier cette influence, nous ferons fondre de la vanilline qui jouera le rôle de la lave. En la refroidissant à différentes vitesses, nous observerons la taille des cristaux qui se formeront.

5. Réalise par binôme l’expérience suivante (Ré) :

- Dépose au centre de deux lames, à l’aide de la pointe d’un scalpel, très peu de vanilline (une dizaine de cristaux suffisent).

- Fais fondre simultanément la vanilline des deux lames. Pour cela, utilise des pinces en bois pour placer les deux lames au dessus du réchaud allumé au maximum. Attention, tiens bien tes lames horizontalement, ne fait pas de geste brusque et ne souffle pas dessus pour ne pas perdre la vanilline.

- Dès que la vanilline est bien liquide (elle prend alors l’aspect de l’eau), retire les lames de la source de chaleur et recouvre chaque lame d’une lamelle. Exerce à l’aide de la tranche non coupante du scalpel une légère pression sur la lamelle afin que la couche de vanilline liquide soit la plus fine possible.

- Place immédiatement l’une des lames sur les glaçons de la boîte de Pétri (pour un refroidissement rapide) et l’autre lame sur la platine du microscope (pour un refroidissement lent).

- Observe immédiatement au plus petit grossissement du microscope la lame qui refroidit lentement. Tu verras au bout de quelques minutes les premiers cristaux se former.

- Observe ensuite au microscope de la même manière la lame ayant refroidi rapidement.

6. Schématise tes observations pour les deux lames et résume-les par une phrase. (Ré)

7. Conclus quand à l’influence de la vitesse de refroidissement de la lave sur la taille des cristaux des roches volcaniques. (Rai)

Correction activité 4 :

1. Les cristaux au cœur de la coulée sont plus gros qu’à sa surface.

2. Comme pour la purée, c’est la surface de la coulée de lave qui a refroidi le plus vite au contact de l’air.

3. Un refroidissement plus rapide de la lave pourrait réduire la taille des cristaux visibles dans les roches volcaniques.

4. Si l’hypothèse énoncée à la question 3 est vraie, les cristaux seront plus petits lors d’un refroidissement rapide de la vanilline.

5.

6.

Observation de vanilline refroidie lentement. Observation de vanilline refroidie rapidement.

La vanilline présente de gros cristaux lorsque son refroidissement est lent tandis qu’elle ne présente pas de cristaux ou de petits cristaux lorsque son refroidissement est rapide.

7. Comme pour la vanilline, un refroidissement rapide de la lave pourrait permettre de former de petits cristaux ou de verre, alors qu’un refroidissement lent pourrait permettre de former de gros cristaux.

Activité 5 : les conditions de refroidissement du magma.

1. Indique comment évolue la température du magma en rejoignant la surface. (I)

2. Calcule les écarts de température entre le magma et les roches environnantes au niveau de la chambre magmatique, des cheminées et à la surface. (Ré)

3. Sachant qu’un écart de température plus important entraîne un refroidissement plus rapide du magma, compare la vitesse de refroidissement du magma dans la chambre magmatique, dans les cheminées et en surface. (Rai)

4. Explique comment un refroidissement par étapes du magma peut entraîner la formation de gros cristaux, puis de petits cristaux et enfin de verre. (Rai)

Correction activité 5 :

1. Le magma refroidit en rejoignant la surface.

2. Les écarts de température entre le magma et les roches environnantes sont :

- de 500°C au niveau de la chambre magmatique,

- de 800°C au niveau des cheminées,

- de 980°C au niveau de la surface.

3. La vitesse de refroidissement est lente dans la chambre magmatique, plus rapide dans les cheminées et encore plus rapide en surface.

4. Le refroidissement étant de plus en plus rapide en allant vers la surface, les gros cristaux se forment d’abord, suivi des petits cristaux puis de verre.

Température du magma

Nous avons vu qu’un refroidissement rapide de la lave permet la formation de petits cristaux et de verre et qu’un refroidissement lent permet la formation de gros cristaux. Mais comment expliquer que les roches volcaniques présentent à la fois des petits et des gros cristaux ainsi que du verre ?

Température des roches environnantes

Parcours du magma de la chambre magmatique vers la surface.

LEGENDE :

1200°C

1100°C

1000°C