Fraction minérale (Cours 3-4) Flashcards
Matière minérale du sol
Quelles sont les couches qui composent la structure interne de la Terre?
17% noyau
81% manteau => mésosphère + asténosphère + partie inférieure de la lithosphère
2% écorce terrestre => partie supérieure de la lithosphère (froide et rigide) + croûte continentale + croûte océanique
Que sont les plaques tectoniques?
La lithosphère forme de grands morceaux mobiles qui “flottent” et se déplacent lentement à la surface du manteau sous l’effet des mouvements de convection de son magma.
On peut aussi les appeler plaques lithosphériques.
Quels sont les types de roche?
Roches ignées
Roches sédimentaires
Roches métamorphiques
Quelle est la définition d’une roche?
Matériau constitutif de l’écorce terrestre formé d’un assemblage de minéraux.
Quelle est la définition d’un minéral?
Substance naturelle solide, homogère, formée par des procédés inorganiques et possédant des propriétés physiques, chimiques et cristallographiques (structure cristalline) qui permettent de le reconnaître.
Par quoi peuvent être différenciées les roches?
Par leurs propriétés physiques et chimiques ainsi que par leur contexte de formation
Quel est le mode de formation d’une roche ignée?
Elle est formée par la cristallisation (refroidissement puis solidification) du magma.
Si le refroidissement se produit lentement à l’intérieur de l’écorce terrestre, on obtient une roche ignée intrusive.
Si le refroidissement se produit rapidement à l’extérieur de l’écorce terrestre, on obtient une roche ignée extrusive.
Quelle propriété physique différencie la roche ignée intrusive de celle extrusive?
La propriété physique qui différencie ces 2 roches est leur texture :
La roche ignée intrusive a une texture grossière dite phanéritique, c’est à dire qu’on peut distinguer ses minéraux à l’oeil nu.
La roche ignée extrusive a une texture fine dite aphanitique, c’est-à-dire qu’il n’est pas possible de distinguer ses minéraux à l’oeil nu.
Quel est le mode de formation des roches sédimentaires?
Roche formée par diagénèse, soit la cimentation de sédiments à la surface de la terre suite à plusieurs procédés physiques et chimiques :
L’érosion détache et transporte les particules minérales de l’écorce terrestre dans un bassin sédimentaire. Ces minéraux finissent par s’accumuler, et ceux enfouis (les plus anciens) subissent avec le temps des pressions et des températures de plus en plus élevées. Ces conditions physiques combinées à certains processus chimiques cimentent les particules pour former une nouvelle roche.
Quel est le mode de formation des roches métamorphiques?
Le métamorphisme : Roche ignée ou sédimentaire qui a subi des transformations texturales et minéralogiques (les minéraux de la roche d’origine se sont transformés en nouveaux minéraux) par la chaleur et la pression (en profondeur).
Expliquer le cycle des roches.
La cristalisation du magma créée les roches ignées. L’érosion de toutes les roches produit une accumulation de sédiments, qui eux forment les roches sédimentaires par la diagénèse. La transformation des roches ignées et sédimentaires par la chaleur et la pression (métamorphisme) créée la roche métamorphique. Puis toutes les roches en fusion redeviennent du magma.
Comment se répartissent les éléments dans les différentes couches terrestres?
Les éléments les plus lourds, comme le fer et le nickel, se condensent dans le noyau de la Terre.
Les éléments les plus légers, comme l’oxygène, le silicium, l’aluminium et le magnésium, se condensent dans l’écorce de la Terre.
Quels sont les éléments les plus présents de l’écorce terrestre?
Croûte continentale :
SIAL (silicium et aluminium)
Croûte océanique :
SIMA (silicium et magnésium)
Qu’est-ce qui explique que l’écorce terrestre est constituée de deux sortes de croûtes?
Les éléments principaux de la croûte océanique (SIMA) sont plus dense que ceux de la croûte continentale (SIAL). Ainsi, la croûte océanique tend à s’écouler sous la croûte continentale et à s’enfoncer légèrement dans le manteau, ce qui forme les bassins dans lesquels s’accumule l’eau des océans.
Que sont les silicates?
Il s’agit d’une famille de minéraux caractérisée par un assemblage par liaison ionique d’1 atome de silicium (cation Si4+) entouré de 4 atomes d’oxygène (anions O2-) formant un tétraède (pyramide à base triangulaire).
Puisque la charge électrique n’est pas équilibrée (SiO4)4-, la molécule a tendance à faire des liaisons ioniques en s’associant avec des cations (Na+, K+, etc) et des liaisons covalentes en partageant ses atomes d’oxygène.
Pourquoi les silicates représentent 95% des minéraux de la croûte terrestre?
Car l’oxygène et le silicium sont les éléments chimiques les plus abondants de la croûte terrestre.
Par quels processus se forment les minéraux?
- Évaporation d’une solution (précipitation et concentration de la matière)
- Précipitation dans les géodes (cavité rocheuse dans laquelle circule des fluides dont les minéraux se déposent/se précipitent) (dépressurisation et dégazage)
- Refroidissement d’une substance liquide / en fusion / magma (le magma remonte vers la surface et se refroidi de plus en plus : différents minéraux se forment à différentes températures)
- Recristallisation (métamorphisme)
Expliquer les étapes hiérarchiques de la matière jusqu’à la roche
- Atome (protons, neutrons, électrons)
- Éléments chimiques (H, O, Si, Al, K, etc.)
- Molécules (assemblage d’atomes : H20)
- Minéral (molécule simple ou complexe)
- Roche
Quel atome peut être substitué dans un silicate?
(SiO4)4- => (AlO4)5-
Comment différencier les minéraux faisant partie de la famille des silicates?
La famille des silicates comprend des sous-classes qui sont fondées sur l’arrangement des tétraèdes selon différents partages d’ions oxygène :
- Tétraèdres isolés (Nésosilicates)
- Tétraèdes en groupe de 2 (Sorosilicates)
- 4 tétraèdes en anneaux (Cyclosilicates)
- Tétraèdes en chaîne simple ou double (Inosilicates)
- Tétraèdes en feuillets (Phyllosilicates)
- Tétraèdes en charpente 3D, tous les tétraèdes partagent leur 4 ions O2- (Tectosilicates)
Qu’est-ce qu’un argile minéralogique VS un argile granulométrique?
Argile granulométrique :
Définis sur la base de leur diamètre ; Catégorie texturale de la fraction fine d’un sol
Argile minéralogique :
Définis par leur structure cristaline ; Minéral de la famille des aluminosilicates, appelé phyllosilicate, qui se distingue par sa structure régulière formée d’un assemblage de feuillets de silice et d’alumine (qui ressemble à de la pâte phyllo).
En quoi les argiles minéralogiques jouent un rôle important dans les sols?
Puisqu’ils ont une charge négative (extrémités d’O2- non reliés), ils peuvent retenir temporairement certains cations, parmi lesquels des éléments nutritifs aux plantes (calcium, magnésium, potassium).
Quelle est la différence entre les minéraux primaires et secondaires?
Minéraux primaires :
Minéraux qui existent dans les roches ignées avant toute météorisation / altération.
Minéraux secondaires :
Minéraux résultant de la transformation chimique des minéraux primaires => Minéraux qui subissent diverses réactions chimiques (échanges d’atomes) au contact de l’eau et de l’air (altérations), ce qui vient modifier leur composition chimique et leur structure.
Les roches sédimentaires contiennent des minéraux primaires ou secondaires?
Les deux!
D’où provient la matière minérale qui compose les sols?
De l’usure de l’écorce terrestre / des particules qui se sont détachées de l’écorce terrestre à la suite de processus physiques ou chimiques.
De quoi est faite l’écorce terrestre?
De différents types de roches.
De quoi est composé une roche?
D’un assemblage de différents types de minéraux.
Les minéraux les plus abondants sont surtout composés de quoi?
- Oxygène
- Silicium
- Aluminium
En quoi la composition des minéraux est importante pour les sols? Qu’est-ce qu’elle influence?
La composition des minéraux influence l’abondance des éléments nutritifs dans le sol.
Par exemple, les argiles minéralogiques ont la capacité de retenir certains éléments nutritifs car leur surface n’est pas électriquement neutre.
En quoi la charge électrique de surface d’un minéral joue un rôle important pour les sols?
La charge électrique de surface des minéraux permet d’attirer et de relâcher plus ou moins facilement certains éléments avec lesquels ils entrent en contact.
