1,2/ 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.

1,2,1/ Des domaines continentaux révélant des âges variés : cycles orogéniques

orogénèse : De l’allemand Orogen, néologisme créé par le géologue autrichien Leopold Kober en 1921 à partir du grec ancien ὄρος, óros (« montagne ») et γεννα̃ν, gennan (« engendrer »).

1/ Orogénèses françaises

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

p.161ⁱ + p.489

carte géologique de France

carte géologique sur geoportail

cartes géologiques sur infoterre

2/ Orogénèses mondiales

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

p.160ⁱⁱ + p.490

cartes géologiques sur one geology

Période	Orogenèse	Continent
Crétacé	Laramienne	Amérique
Jurassique	Cimmérienne	Asie
Trias	Alpine	Europe
Dévonien Permien	Hercynienne = Varisque	Europe
Cambrien	Calédonienne	Europe
Précambrien	Cadomienne	Europe
Neoprotérozoïque	Panafricaine = Brésilienne	Amérique + Afrique
Mésoprotérozoïque	Mayoumbienne	Afrique
Paléoprotérozoïque	Icartienne = Eburnéene	Europe + Afrique
Néoarchéen	Libérienne	Afrique
Mésoarchéen	Léonienne	Afrique

• 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.

1,2,2/ A la recherche d’océans disparus : complexes ophiolitiques

ophiolithes : du grec ὄφις / ophis, serpent, et λιθοσ / lithos, pierre, en référence à la texture superficielle de certaines de ces roches — la serpentinite notamment — qui évoque une peau de serpent.

complexe ophiolithique = basalte / gabbro / péridotite

1/ Origine océanique des ophiolites

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

p.162-163ⁱⁱⁱ

• Les ophiolites sont des roches de la lithosphère océanique. 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.

2/ Métamorphisme des ophiolites

p.164-165^iv

	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)

• métagabbro, schistes, éclogite, faciès

=> TP Lames minces de roches métamorphiques au microscope

Établir des corrélations entre la composition minéralogique d’une roche et les différentes conditions de pression et de température, déterminées par les contextes de subduction.

Gabbros du Chenaillet, métagabbros, éclogites

Collection de roches subduites dans les Alpes : éclogite et métagabbro :https://phototheque.enseigne.ac-lyon.fr/photossql/photos.php?TopicID=Lames

Roches : https://prezi.com/aanufhjcxh-p/?utm_campaign=share&utm_medium=copy&rc=ex0share

facies métamorphiques :

http://christian.nicollet.free.fr/page/CO/PTCO.html

http://christian.nicollet.free.fr/page/Figures/facies.html

http://tristan.ferroir.fr/index.php/2011/12/29/les-facies-metamorphiques-deskola-et-lutilisation-dune-grille-petrogenetique/

trajet d'un gabbro de la croûte oc (Nicollet) : http://christian.nicollet.free.fr/page/Figures/phototeque.html#TrajetCO

i p161 q2/ Indices géologiques typiques d’une ceinture orogénique : roches les plus anciennes, chaînes de montagnes, roches magmatiques et métamorphiques, failles inverses, nappes de charriages, ...

ii p161 q1/ 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

Dévonien Permien 

Hercynienne = Varisque

Europe

Cambrien

Calédonienne

Europe

Précambrien 

Cadomienne

Europe

Neoprotérozoïque

Panafricaine = Brésilienne

Amérique + Afrique

Mésoprotérozoïque

Mayoumbienne

Afrique

Paléoprotérozoïque

Icartienne = Eburnéene

Europe + Afrique

Néoarchéen

Libérienne

Afrique

Mésoarchéen

Léonienne

Afrique

p161 3/ la correspondance des structures de part et d’autre de certains océans témoignent du déplacement des masses continentales

iii p163q1/ 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

p163 q2/ 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

iv p165q1/ 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.

p165q2/ 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.