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Mis à jour du travail.
Thème 1 : La Terre, la Vie et l'organisation du vivant
Chapitre 2 : À la recherche du passé géologique de notre planète
Rappels :
Réviser ses cours de 1ère Spécialité en géologie
les cailloux confinés : https://www.youtube.com/watch?v=xyNl2WowNVY
OBJECTIF du chapitre : Transformer l’objet en fait qui retrace l’histoire de la Terre ou PALEOGEOGRAPHIES !
La superposition des intervalles de temps, limités par des coupures d’ordres différents (Du plus long au plus court : ères, périodes, étages), aboutit à l’échelle chronologique des temps géologique aussi appelée échelle stratigraphique.
Nb. : stratigraphie (étude des dépôts successifs de matériaux)
I – Des outils pour construire l’échelle stratigraphique :
A. Ordonner chronologiquement : La datation relative.
JEU : le défi de CHARLES LYELL
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/defi-lyell/
Nb. : stratigraphie (étude des dépôts successifs de matériaux)
Etude de Cas de chronologie relative
Bilan n ° 1
Les relations géométriques (voir principes) permettent de reconstituer la CHRONOLOGIE RELATIVE de structures ou d’événements géologiques de différentes natures « A est plus ancien/récent B ») et à différentes échelles d’observation (paysage, roche, minéral …).
Le principe de SUPERPOSITION : sur une verticale, les couches (strates ou unités) géologiques sont de plus en plus jeunes du bas vers le haut d'une formation.
•Le principe de CONTINUITE : une couche géologique a le même âge sur toute son étendue.
•Le principe de RECOUPEMENT : une structure ou un objet qui en recoupe un autre lui est forcément plus jeune.
•Le principe d'INCLUSION : une structure incluse dans une autre lui est forcément antérieure.
•Le principe D'IDENTITE PALEONTOLOGIQUE : deux couches géologiques contenant les mêmes fossiles ont le même âge.
Activité 1 : Les fossiles stratigraphiques.
Bilan n° 2 :
Tous les fossiles ne sont pas stratigraphiques
Un fossile stratigraphique est caractérisé par
·une courte période temporelle (évolution rapide) donnée.
·une vaste aire de répartition géographique
·son abondance (grand nombre d'individus).
L’identification d’associations fossiles identiques dans des régions géographiquement éloignées permet l’établissement de corrélations temporelles entre formations. ( Principe d’identité Paléontologique)
Ils sont utilisés pour caractériser des intervalles de temps dans l’échelle biostratigraphique : division des temps géologique en étages. Un étage est le plus court intervalle de temps, de l’ordre de quelques millions d’années.
Chaque étage est caractérisé par un assemblage fossilifère typique et un affleurement de référence de limite d’étage, à valeur internationale.
Dans ces derniers, nommés stratotypes de limite, la première apparition ou la disparition d’une ou plusieurs espèces fossiles est utilisée pour délimiter deux étages.
Rappel A la maison : Vidéo sur la crise crétacé tertiaire : « The Day the Dinosaurs died »
Exercice maison n °1 : Datation relative
Activité n ° 2 : TP BAC 1 - La coupure « K-T », crétacé-tertiaire
L’apparition ou la disparition de groupes fossiles (Principe d’identité paléontologique) permet de découper le temps en intervalles (changements brusques).
B. Mesurer et calculer l’âge : La datation absolue
QCM : Datation absolue roches pour les nuls : VIDEO ICI
Bilan n ° 3 : La datation absolue utilise les propriétés radioactives d’isotopes contenus dans les objets.
Exemple d’isotopes : AZX (A étant le nombre de masse (protons + neutrons et Z étant le nombre de protons). 12C ou 14C sont deux isotopes du Carbone, le 12 est stable le 14 est radioactif.
En pratique, on analyse des fragments de l’objet (roche ou être vivant) ou des minéraux de roche.
La désintégration radioactive est un phénomène continu et irréversible. La quantification de l’élément père radioactif et de l’élément fils radiogénique permet de déterminer l’âge des minéraux constitutifs d’une roche. Un isotope radioactif est caractérisé par sa période ou demi-vie notée T. Elle correspond à la durée au bout de laquelle la population initiale N0 est divisée par deux.
Différents chronomètres sont classiquement utilisés en géologie. Ils se distinguent par la période de l’élément père ou demi-vie notée T.
Le choix du chronomètre dépend de l’âge supposé de l’objet à dater, qui peut être appréhendé par chronologie relative. Les datations sont effectuées sur des roches magmatiques ou métamorphiques, en utilisant les roches totales ou leurs minéraux isolés.
L’âge obtenu est celui de la fermeture du système considéré (minéral ou roche). Cette fermeture correspond à l’arrêt de tout échange entre le système considéré et l’environnement (par exemple quand un cristal solide se forme à partir d’un magma liquide).
Des températures de fermeture différentes pour différents minéraux expliquent que des mesures effectuées sur un même objet tel qu’une roche, avec différents chronomètres, puissent fournir des valeurs différentes
Activité 3 : Dater un océan disparu
Activité 4 : TP ECE Type 1: Datation absolue.
Diaporama « Histoire Dérive continent »
Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=W6JwOAKj880
II – La géodynamique, une histoire de cycles !
A. Les cycles orogéniques (de Wilson) :
Bilan n ° 4 : La dynamique de la lithosphère détermine ainsi différentes périodes paléogéographiques (différentes géographies au cours de l’histoire de la Terre), avec des alternances cycliques de périodes (cycle orogénique) :
De divergences = périodes de fragmentation continentales ou rifting, conduisant à la mise en place de nouvelles dorsales donnant naissance à de nouveaux océans.
De convergences = réunion de blocs continentaux, liées à des subductions océaniques
L’histoire de la Terre est marquée par une succession de cycles orogéniques. Un cycle orogénique est constitué d’une succession d’étapes conduisant à la formation, puis à la disparition d’une chaîne de montagnes.
B. Reconstitution du cycle orogénique à l’échelle régionale :
Activité 5 : Les cycles orogéniques en France Back to the future – Version ALPINE
-vidéo « le chenaillet en 6 minutes » https://www.youtube.com/watch?v=rzOpdsVH7SY
- animation « les nappes de charriage » https://www.youtube.com/watch?v=RY24lQxMI4U
-carte de france
Bilan n ° 5 : 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.
Les ophiolites sont des roches de la lithosphère océanique. La présence de complexes ophiolitiques formant des sutures au sein de chaînes de montagnes témoigne de la fermeture par subduction de domaines océaniques, suivie de la collision de blocs continentaux par convergence de plaques lithosphériques.
L’émergence d’ophiolites est due :
- Au phénomène d’OBDUCTION : roches non métamorphisées (basalte, gabbro, péridotite) ou métamorphisées par hydrothermalisme (métabasalte, métagabbro faciès schistes verts, serpentinite) et remontées sur la lithosphère continentale par chevauchement. (Ex : Chenaillet)
- Au phénomène de subduction puis exhumation en surface : roches métamorphisées lors de l’enfouissement (HP)(faciès schiste bleu , faciès éclogite) (ex : Queyras, Mont Viso)
Activité 6 TP : ECE : Mise en place des ophiolites
C. Rifting et d’ouverture océanique.
Lexique : Marge Passive vs Active
Contrairement à la marge active, la marge passive ne représente pas une limite de plaque lithosphérique. Il s'agit d'une transition graduelle entre deux croûtes de nature différente mais qui, une fois achevée, ne donne plus lieu à une activité tectonique ou magmatique. D'où le terme passive
Activité 6: Back to the future
Bilan n ° 6 : Les stades initiaux de la fragmentation continentale correspondent aux rifts continentaux. Avec comme marqueurs la présence de MARGES ACTIVES
Au centre, d’un fossé d’effondrement sédimentaire avec présence possible de volcanisme (remontée du manteau due à l’amincissement crustal c 'est la future accrétion océanique)
Sur les bordures, des séries de blocs basculés constitués essentiellement de croute continentale (granite…) coupée par des failles normales.
Ces marqueurs peuvent se retrouver au niveau des chaines de montagnes comme le montre les blocs basculés du lac Besson dans les Alpes.
Les MARGES PASSIVES bordant un océan portent des marques de distension : failles normales et blocs basculés comblés par des sédiments océaniques (anté, syn & post – tectoniques). Ces marqueurs témoignent de la fragmentation & amincissement initiale de la croûte continentale avant l’accrétion océanique par la production de basalte au niveau des dorsales lors de la phase d’océanisation.
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