SVTR: 3/ À la recherche du passé géologique de notre planète

lundi 25 janvier 2021

3/ À la recherche du passé géologique de notre planète

3/ Datation d’une roche par radiochronologie

3/ Lames minces de roches métamorphiques au microscope

3,2/ Les traces du passé mouvementé de la Terre

Objectifs : mobiliser les acquis de la classe de première sur la tectonique globale actuelle (notamment les marqueurs de collision ou d’extension) pour reconstituer l’histoire géologique de la Terre et notamment sa paléogéographie.

Notions fondamentales : cycle orogénique, ophiolites, paléogéographie.

Liens : enseignement de spécialité de SVT en classe de première : dynamique de la lithosphère.

3,2,1/ Cycles orogéniques

1/ Carte géologique mondiale

One geology : http://portal.onegeology.org/

p.160 + p.490

Observer la carte géologique mondiale afin d’identifier quelques ceintures orogéniques.

1/ La carte géologique mondiale révèle des traces de nombreuses orogenèses [oro- : montagne « oros » ὄρος + genèse : naître « gígnomai » γίγνομαι] :

Période	Orogenèse	Continent
Crétacé	laramienne	Amérique
Jurassique	cimmérienne	Asie
Trias	alpine	Europe
Permien	Hercynienne = varisque	Europe
Dévonien	Hercynienne = varisque	Europe
Cambrien	calédonienne	Europe
Précambrien	cadomienne	Europe
Neoprotérozoïque	Panafricaine = brésilienne	Amérique + Afrique
Mésoprotérozoïque	mayoumbienne	Afrique
Paléoprotérozoïque	Icartienne = éburnéene	Europe + Afrique
Néoarchéen	libérienne	Afrique
Mésoarchéen	léonienne	Afrique

3/ la correspondance des structures de part et d’autre de certains océans témoignent du déplacement des masses continentales

Les continents associent des domaines d’âges différents. Ils portent des reliquats d’anciennes chaînes de montagnes (ou ceintures orogéniques) issues de cycles orogéniques successifs.

2/ Carte géologique de France

p.161 + p.489

Recenser et organiser les informations chronologiques sur les formations magmatiques et métamorphiques, figurant sur une carte de France au 10^-6.

2/ Les indices géologiques typiques d’une ceinture orogénique : roches les plus anciennes, chaînes de montagnes, roches magmatiques et métamorphiques, failles inverses, nappes de charriages, ...

3,2,2/ Complexes ophiolitiques

1/ Origine océanique d’un complexe ophiolitique

p.162-163

Recenser, extraire et organiser des données de terrain ou cartographiques pour argumenter : sur l’origine océanique d’un complexe ophiolitique (données pétrographiques et minéralogiques) ;

1/ ophiolites = basaltes / gabbros / péridotites

pillow-lavas, typiques des dorsales océaniques

péridotites du Chenaillet → serpentinites contenant serpentine (minéral hydraté)

gabbros → métagabbro schistes verts contenant actinote (minéral hydraté)

donc ophiolite métamorphisées / refroidissement + eau

2/ position des ophiolites à la frontière d’anciennes plaques tectoniques et séparant les deux masses continentales entrées en collision. L’interprétation des complexes ophiolitiques comme un lambeau d’une ancienne lithosphère océanique pris « en sandwich » entre les masses continentales permet d’en faire un repère de la suture entre blocs continentaux

Les ophiolites sont des roches de la lithosphère océanique.

2/ Métamorphisme des ophiolites

p.164-165

Recenser, extraire et organiser des données de terrain ou cartographiques pour argumenter : sur l’idée de suture (données cartographiques : par exemple, les Alpes ou l’Himalaya).

Minéralogie

Faciès

Domaine de stabilité

Métagabbro 1

Plagioclase + pyroxènes + glaucophane

Schistes bleus

Basse température (< 400 °C)

Moyenne pression (0,5 à 1,5 GPa)

Métagabbro 2

Pyroxènes dont omphacite + grenat

Éclogites

Basse température (200 à 500 °C)

Haute pression (> 1 GPa)

1/ Les ophiolites de Bou Azzer proviennent d’une obduction, c’est-à-dire du charriage de lithosphère océanique par-dessus la lithosphère continentale, alors que celles du Mont Viso proviennent d’une lithosphère océanique ayant subi une subduction, c’est-à-dire un enfoncement de la lithosphère océanique dans l’asthénosphère, sous la lithosphère continentale.

2/ La formation des métagabbros du Mont Viso à partir de métagabbros faciès schistes verts, comme ceux du Chenaillet, s’effectue par augmentation importante de la pression et moins importante de la température, lors de l’enfoncement de la lithosphère océanique par subduction. En effet les conditions de pression et de température du métamorphisme suivent le géotherme des zones de subduction.

La présence de complexes ophiolitiques formant des sutures au sein des chaînes de montagnes témoigne de la fermeture de domaines océaniques, suivie de la collision de blocs continentaux par convergence de plaques lithosphériques.