Dossier de SVT : comprendre la géologie écossaise

Dossier de SVT : préparation du séjour en Ecosse
Comprendre la géologie écossaise
Des élèves de 4e doivent se rendre en séjour linguistique à Edimbourg. Avant de partir ils consultent, avec
leur professeur d’histoire, un guide touristique sur cette ville d’Ecosse. Ils découvrent alors,avec
étonnement, la présence de 2 anciens volcans éteints au sein même de la ville : l’un sur lequel est construit
le célèbre château d’Edimbourg et un autre, à l’apposé de la ville, nommé Arthur’s Seat, « le trône
d’Arthur ».
En SVT, tu as étudié les éruptions volcaniques et la tectonique des plaques. Alors, à l’aide des documents
ci-dessous trouvés sur Internet, aide ces élèves de 4e à comprendre l’origine des volcans d’Edimbourg.
Document 1 : Castle rock
Edimbourg est dominée par son château édifié dès le 7esiècle
sur Castle Rock, un neck* volcanique daté de 350 Ma
(Carbonifère), restes d’une intrusion magmatique dans des
roches sédimentaires. Le passage des glaciers sur ce terrain
mixte a laissé une formation "crag and tail ", un rocher dur et
résistant protégeant une queue, à l’opposé de l’attaque du
glacier. Ce rocher dépassant de 80 mètres en moyenne les
alentours formait une forteresse redoutable, avec cependant
un désavantage lié à la nature imperméable des roches
volcaniques, et l’eau vint à manquer malgré un puits de 28
mètres de profondeur au cours du siège de 1573.
Neck = relief en forme de pointe (cou en anglais)
Schéma d'une formation
"crag and tail"
- A : Crag formé de roches
volcaniques dures
- B : Tail, ou queue formée de
roches sédimentaires
- C: direction du déplacement
du glacier
Document 2 : Arthur’s Seat et Salisbury Crags
Au sud-est de la ville, se trouve une colline haute de 250
mètres et ressemblant à un lion couché : Arthur’s Seat.
Deux anciens cratères en forment la tête, Lion’s head, et
la hanche, Lion’s haunch. Les laves basaltiques furent
érodées, il y a 2,6 millions d'années, par les glaciers,
laissant des falaises à l’ouest et des matériaux détritiques
à l’est.
Entre Arthur’s Seat et le centre-ville, Salisbury Crags
forme une falaise de basalte.
Cette formation géologique montre comment le magma
a forcé son passage au sein des roches sédimentaires.
Arthur’s Seat
Arthur’s Seat
Salisbury Crags
Edimbourg
Document 3 : la formation de l’écosse et ses conséquences
Au Silurien, une
partie de l’Ecosse
actuelle fait partie
du continent
Laurentia, bordé par
l’océan Iapetus.
Au cours de
l’Orogenèse
Calédonienne, le
continent Laurentia
va se heurter au
continent Baltica.
Silurien –450Ma
Suite à cette collision, plusieurs chaînes de montagnes se
forment. Elles sont orientées Sud-ouest Nord-est et séparées
par de profondes dépressions tel que la Midland Valley. Ces
nettes incisions sont le résultat de longues failles qui ont
littéralement découpés le relief Ecossais et permettent
d’isoler plusieurs entités géomorphologiques : les Southern
Uplands, la Midland valley, les Grampians et les Northern
Highlands.
Il y a 340 millions d’années, l’Écosse est localisée près de
l’équateur. Dans la midland valley des sédiments vont se
déposer : des grès (sables consolidés) se sont formés dans
des eaux chaudes peu profondes tandis que les différentes
couches de cendres volcaniques et de laves témoignent
d’une activité volcanique mêlant éruptions explosives et
périodes plus calmes. Les richesses du sous-sol de la Midland
valley ont été la source du prodigieux essor industriel de
l’Ecosse aux 18-19ème siècles. Le bassin carbonifère a permis
l’extraction du charbon et l’intense urbanisation de la vallée
de la Clyde.
Dévonien –375Ma
Schéma simplifié illustrant la collision de la plaque Nord-américaine (Laurentia) et la plaque Avalon (Avalonia), après
disparition de l'Océan Iapetus par la subduction.
Questions :
1. A quelle époque se sont formés les volcans d’Edimbourg ?
2. A partir du document 1 : réalise une série de schémas légendés montrant les différentes étapes de la
formation du volcan Castle Rock ayant conduit à la forme en crag and tail actuelle.
3. Quels sont les indices qui indiquent qu’Arthur’s Seat est bien un ancien volcan ?
4. A l’aide d’une carte géographique, situe la vile d’Edimbourg sur la carte du document 3. A quelle
formation géomorphologique écossaise appartient cette ville ?
5. Quels sont les phénomènes tectoniques responsables de la formation de l’Ecosse ?
6. Rédige un court texte pour expliquer comment s’est formée l’Ecosse.
7. Quel type de climat régnait en écosse au Carbonifère ?
8. Quelle roche du sous-sol extraite près d’Edimbourg a permis l’essor économique de la région aux 18e et
19e siècles ?
9. A l’aide de la carte géologique en annexe, indique quels sont les types de roches que l’on peut
rencontrer aujourd’hui autour d’Edimbourg.
10. Comment expliquer qu’il y a d’anciens volcans à Edimbourg ?
11. Penses-tu qu’il y a des risques sismiques en écosses ? Argumente ta réponse.
Mine de Charbon écossaise
Annexe : carte géologique de l’écosse