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Terminale S - S.V.T. Contrôle n° 2 – Lundi 18 octobre 2009
DURÉE : 60 MINUTES Partie II - Exercice 2
La convergence lithosphérique et ses effets
La chaîne alpine est actuellement considérée comme résultant de la fermeture d’un domaine océanique à la suite de la convergence de deux plaques lithosphériques.
À l’aide des informations apportées par l’étude du document de référence et des documents 1 à 3, complétées par vos connaissances, identifiez des témoins de cet ancien domaine océanique et de son raccourcissement.
Amérique du Nord - Juin 2005 DOCUMENT DE RÉFÉRENCE
Coupe schématique
de la partie supérieure d’une lithosphère océanique
DOCUMENT 1
Coupe géologique dans le massif ophiolitique du Chenaillet (à l’est de Briançon)
D’après Comprendre et enseigner la planète Terre, Caron et al., Ophrys
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DOCUMENT 2
Coupe géologique d’une région des Alpes située à l’est de Grenoble
DOCUMENT 3
Détail de la structure géologique de la région encadrée du document 2
D’après
De l’océan à la chaîne de montagnes - Tectonique des plaques
dans les Alpes,
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Lemoine et al., Géosciences.
Éléments de correction de l’exercice 2
Barème sur 10 points - Il est accordé autant de points à la saisie de données qu’à leur interprétation.
Document 1
Remarque. Bien que proposé aux candidats en juin 2005, ce document renferme quelques anachronismes. On ne parle plus aujourd’hui de gabbros lités et les filons de basalte sont actuellement contestés dans le Chenaillet.
Saisie de données - Connaissances
À partir sommet du Chenaillet (environ 2 600 m) on rencontre dans les ophiolites 3 formations basculées :
- Basaltes en coussins (épaisseur au moins 500 m). Ce sont des roches magmatiques microlitiques (refroidissement rapide) mises en place en milieu aquatique (coussins) ;
- Gabbros (épaisseur environ 750 m). Ce sont des roches magmatiques grenues (refroidissement lent) ;
- Péridotites métamorphisées (épaisseur > 300 m). Le métamorphisme indique une transformation à l’état solide du fait du changement des conditions de P et T.
Mise en relation avec le document de référence
- Dans la lithosphère océanique (document de référence) gabbros et basaltes en coussins forment la croûte océanique et les péridotites appartiennent au manteau.
- La lithosphère océanique (document de référence) est organisée de la même manière que les ophiolites de Chenaillet.
- Le massif ophiolitique du Chenaillet peut être interprété comme un lambeau de lithosphère océanique porté en altitude (2 000 à 2 600 m).
Document 2 (le détail du document 3 n’est pas traité ici)
Saisie des données
- Des failles normales (en extension et allongement) déterminent trois grands blocs basculés (La Mure, Taillefer, Grandes Rousses) qui affectent le socle.
- Les sédiments du Trias sont affectés par les failles normales (décalés de part et d’autre des failles). Ils sont donc antérieurs aux failles. Leur pauvreté en fossiles suggère un milieu, peu profond et sur tout peu propice à la vie ( peu de O2 ? Sel ?…).
- Les sédiments du Jurassique inférieur et moyen sont déposés en éventail (mieux visible dans le bloc des Grandes Rousses que dans celui du Taillefer). Ils se sont donc déposés pendant que les failles normales provoquaient le basculement des blocs. La présence de fossiles pélagiques (ammonites, bélemnites) et benthiques (crinoïdes) indique un milieu marin franc.
- Les sédiments du Jurassique supérieur et du Crétacé (sommets du Rochail et du Taillefer) sont horizontaux. Ils se sont donc déposés après le fonctionnement des failles normales (car non basculés). La présence de fossiles pélagiques (calpionelles) indique un milieu marin franc.
Connaissances et déductions
- La région du document 2, actuellement franchement continentale et située à la limite externe du Massif Alpin, peut être interprétée comme la marge passive d’un continent, situé à l’ouest, et un océan, situé à l’est (à la place des Alpes actuelles).
- La formation de cette marge passive débute après le Trias et se termine avant le Jurassique supérieur.
- Une marge passive résulte du fonctionnement d’un rift (zone en extension, affectée de failles normales et permettant la naissance d’une lithosphère océanique).
- Le Trias est antérift, le Jurassique inférieur et moyen est synrift, le Jurassique supérieur et le Crétacé sont postrift.
Document 3
Saisie des données
- La figure représente une faille inverse.
- La faille affecte le Jurassique inférieur elle est donc postérieure à cette formation.
- Le Trias est plissé (pli faillé, chevauchement).
Connaissances et déductions
- Le plissement et la faille inverse indiquent que la zone étudiée a subi un raccourcissement résultant d’une compression.
- Cette compression est postérieure à la formation du rift car le Jurassique inférieur et moyen, contemporain du rift, est affecté par la compression.
Mise en relation des documents (bilan)
D’ouest en est on observe :
- des blocs basculés (doc. 2) non déformés (La Mure et Taillefer) caractéristiques d’une marge continentale passive (limite océan-continent) située sous le niveau des eaux (sédiments contenant des fossiles marins) ;
- un bloc basculé (doc. 2 Rochail) déformé par compression car qui a subi un raccourcissement (doc. 3) ;
- un lambeau de lithosphère océanique (doc. 1) porté en altitude, vraisemblablement à la suite de la compression citée ; - ce sont autant de témoins d’un domaine océanique ayant subi un raccourcissement.
