Expo Terre VN

« S’exposer aux puissances »
Terre planète active
Cette partie de l’exposition présente notre planète, explique les mécanismes de sa formation
et de son évolution, montre les forces qui ont transformé sa surface au rythme des millions
d’années mais qui créent aussi aujourd’hui de véritables catastrophes violentes (explosions,
coulées de laves, glissements de terrain, inondations, incendies…).
Contrairement aux apparences dues à notre vision temporelle limitée, la Terre change sans
cesse, à toutes les échelles de temps et d’espace, toujours en recherche d’équilibre
dynamique.
Ambiance
Dans le couloir d’accès, le visiteur est invité à un voyage dans les entrailles de la Terre à la
découverte du monde souterrain minéral, univers de splendeur (géode améthyste) et de
mystère. L’imaginaire se mêle au réel du monde minéral.
Une lecture poétique de cet univers est proposée avec un décor de paroi rocheuse habitée
de gnomes de légende.
Merveilleuse alchimie
Axes majeurs
L’intérieur de la Terre est un laboratoire naturel où se forment et se transforment des
minéraux. Les forces de l’infiniment petit (nucléaires et électromagnétiques) structurent la
« matière terrestre » en permanence. C’est ce qui explique :
- la splendeur et l’infinie variété du monde minéral,
- la structure géométrique et l’étrangeté des minéraux.
Dans l’espace
Avec l’exemple du granite et les 3 minéraux qui le constituent, quelques définitions sont
données : cristaux, minéraux, roches.
Nuances infinies
Une vitrine de spécimens pour présenter 16 minéraux parmi plus de 4500 aujourd’hui
connus.
Mille formes, mille lumières
Des vitrines d’échantillons spectaculaires présentent la diversité des minéraux :
des fluorites pour la multiplicité des couleurs pour un même minéral,
des calcites pour la multiplicité des formes pour un même minéral,
des silices pour la multiplicité des formes et des couleurs.
Curiosités
Des propriétés étonnantes des minéraux en relation avec l’agencement des éléments
chimiques qui les constituent sont mises en évidence :
couleurs changeantes des minéraux en lumière polarisée : images de lames minces
de roches.
double réfraction : un minéral (calcite spath) renvoie 2 images d’un objet ;
lueurs cachées : minéraux photo luminescents quand ils sont soumis à des UV.
Pureté
Des minéraux composés d’atomes tous identiques : les éléments natifs ou corps purs :
graphite soufre, cuivre, zinc, arsenic, argent, antimoine, platine, or, bismuth, mercure.
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Une organisation parfaite
Les constructions atomiques justifient la diversité des minéraux :
une stèle avec les 92 éléments constitutifs de tous les composés naturels, chacun
doté de propriétés chimiques particulières. Ils suffisent à construire l’ensemble de
l’Univers : la Terre, les roches, mais aussi notre corps, les plantes et jusqu’aux plus
lointaines étoiles ;
une maquette montrant la structure moléculaire en volume d'
un cristal commun : le
quartz, SiO2
un bandeau portant des formules chimiques
des modèles des différentes formes élémentaires des cristaux correspondant aux 7
systèmes cristallins, associés à des spécimens de minéraux aux formes surprenantes
(feuillets, aiguilles, pyramides) : cubique (pyrite), quadratique (vésuvianite),
rhomboédrique (calcite), hexagonal (béryl), monoclinique (orthose), triclinique
(axinite), orthorhombique (danburite)
une démonstration en images de l’accroissement d’un cristal entraînant sa
transformation à partir d’une forme cubique.
Les affinités entre les éléments leur permettent de s'
assembler par des liaisons
chimiques, en formant des constructions géométriques rigoureuses, qui croissent jusqu’à
devenir visibles à l’œil nu
L’échelle de dureté (échelle de Mohs) avec spécimens associés à chaque degré : de
haut en bas, de l’indice 1 à l’indice 10 : talc, gypse, fluorite, calcite, apatite, orthose,
quartz, topaze, corindon et diamant.
A notre porte : une étonnante diversité
Dans notre région, une grande diversité de ressources géologiques :
borne interactive permettant le choix de sites régionaux du Sud-Ouest, leur
localisation sur une carte de Midi-Pyrénées et des échantillons des minéraux
exploités accompagnés chacun d’une fiche d’informations : nom et étymologie,
formule chimique, auteur du nom du minéral et date de publication, caractéristiques
particulières, ses utilisations et des informations sur le gisement d’origine.
opposition de deux sites particuliers : celui de Luzenac avec l’exploitation d’un seul
minéral en abondance, le talc et celui de Salsigne avec quelques dizaines de
minéraux différents dans un même site : gros bloc de talc et une trentaine
d’échantillons trouvés à Salsigne.
Une clé pour l’Univers
Ici le visiteur quitte la Terre et s’élève dans l’espace. Il découvre que, dans tout l’Univers,
c’est une autre force qui régit l’infiniment grand : la gravitation.
Axes majeurs
La gravitation est à l’origine de notre système solaire et de l’organisation de notre planète.
Elle conditionne les mouvements qui l’animent.
Dans l’espace
Au sol, un fond de carte matérialisant le globe terrestre.
Une clepsydre : pour présenter la gravitation, force de l’infiniment grand qui justifie
les effets de la pesanteur, une petite boule tombe à intervalles réguliers sur la surface
de la Terre.
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Un audiovisuel (2 mn) explique la naissance de la Terre : phénomène d’accrétion de
matière autour du soleil, la formation de la « boule » terrestre, son refroidissement et
la justification de sa structure en couches concentriques, la formation de la lune.
Une maquette de la Terre, vue en coupe, montre sa structure en couches
concentriques.
Une maquette du système solaire : position de la Terre et des autres planètes
Une maquette en mouvement expliquant l’alternance jours/nuits et des saisons.
Des spécimens de météorites (14), « tombés du ciel» réparties en 3 types :
pierreuses (92%), métalliques (6%) et mixtes (2%). De même âge que ceux qui
constituent l’ensemble du système solaire, ces matériaux sont des sources
d’informations précieuses concernant l’origine des planètes.
Les traces de leur impact sont visibles à la surface de la lune : maquette de lune
En sortie, un festival de mots formés avec « Gé » qui signifie « Terre ».
La Terre s’ébroue
Le visiteur revient à la surface de la Terre où il découvre une inquiétante agitation de cette
« croûte » sous la poussée de forces internes titanesques. Il s’agit des séismes et des
volcans.
Axes majeurs
Des cataclysmes secouent la Terre et réorganisent sans cesse sa surface.
Dans l’espace consacré aux séismes
Constater : le visiteur est témoin d’un tremblement de terre
- Simulation sur une plateforme vibrante des secousses réellement ressenties lors du séisme
d’Arette le 13 août 1967 associées à un audiovisuel montrant leurs effets à l’intérieur d’une
maison (scène d’un personnage en train de lire son journal). Immédiatement après la
reconstitution, un flash télévisé de l’époque relate l’événement et le complète avec des
images de destructions.
- Eléments du décor présentant les conséquences visibles d’un tremblement de terre :
fractures dans les paysages, constructions détruites, rail déformé au sol.
Mesurer sur des échelles
- L’échelle de Mercalli pour estimer les dégâts des séismes : illustration des 12 degrés par
des dioramas. L’indice diffère selon la situation géographique par rapport à l’épicentre.
- L’échelle de Richter pour quantifier la puissance du séisme. L’indice donné correspond à la
quantité d’énergie libérée lors du séisme.
Comprendre le mécanisme et la puissance des forces exercées
- Colonne à chocs pour faire naître des ondes semblables à celles d’un tremblement de
terre. Selon l’endroit de l’impact, l’écran montre 2 types d’ondes.
- Maquette animée présentant deux blocs en mouvement pour simuler la rupture brutale des
masses rocheuses à l’origine des ondes :
- une contrainte s’exerce sur la masse rocheuse (diodes passant du vert à
l’orange et au rouge sur le compartiment de gauche)
- cassure de la masse rocheuse (faille)
- enregistrement d’ondes sur un écran
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- Animation sur écran : sur une coupe de la Terre, repérage d’un foyer, départ et
transmission des 3 types d’ondes (primaires, secondaires et de surface) enregistrées au
niveau de 2 stations.
- Sismoscope chinois (jarre Hou Feng) datant de l’an 132 témoignant d’une technique
ancienne de surveillance indiquant la direction et le moment du séisme : les dragons qui
ornent la jarre, placés selon 8 directions cardinales, lâchent des billes récupérées dans la
bouche de 8 grenouilles.
- Estampes japonaises évoquant un séisme datant de 1855
Système de surveillance en France
Une carte des Pyrénées situe les stations du réseau de surveillance
Une borne reliée à l’une des stations, celle d’Arette, permet la visualisation en
direct de l’enregistrement de l’activité sismique
Répartition des séismes et des volcans au niveau du globe
Maquette interactive (lien avec la suite de l’espace consacrée aux volcans)
- Tous les volcans du monde : points lumineux de couleur jaune
- Tous les séismes du monde : points lumineux de couleur rouge
Avec superposition possible des deux sortes de points : zones actives ainsi repérées.
Dans l’espace consacré aux volcans
Décor au sol présentant un aspect du volcanisme : coulée de lave
Images spectaculaires d’éruptions pour évoquer la diversité des phénomènes
Des séquences audiovisuelles associées à des spécimens pour comparer les 3
sortes de volcanisme à l’origine de formes différentes des volcans : sous-marins,
explosifs (volcans gris) et effusifs (volcans rouges). Pour chaque type, des images et
des commentaires décrivent l’aspect et les caractéristiques de la lave, le type
d’éruption et les produits rejetés, la forme des volcans qui en résultent.
Spécimens présentant divers produits solides rejetés lors des éruptions :
- dans les airs : bombes de formes variées (en fuseau, en boule, en croûte de
pain, en chou-fleur, en bouse de vache) ;
- sur la terre : ponce, obsidiennes, pouzzolanes ;
- une coupe en tranches d’une bombe montre la différence de structure
correspondant à la vitesse de refroidissement de la lave au centre et à la
périphérie ;
- quelques gros spécimens au sol : orgues volcaniques, cheminée volcanique,
bombe en fuseau, en boule, pillow-lavas.
Maquette d’un appareil volcanique, à l’échelle, sur une hauteur de 100km pour mettre
en évidence la complexité des réseaux de montée de magma (localisation de la
formation du magma, des chambres magmatiques, cheminée) et les mécanismes
d’une éruption : texte en complément de la maquette.
Un audiovisuel présentant des techniques et des instruments pour surveiller l’activité
volcanique
Un écran pour présenter les volcans actifs en France (DOM-TOM)
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La Terre s’anime
À présent, le visiteur va découvrir :
- l’origine des colères de la Terre,
- ce qui explique la répartition singulière de ces événements autour du monde,
en percevant la puissance des forces et l'
inexorabilité des mouvements qu'
elles entraînent.
Axes majeurs
- Le découpage de la lithosphère en plaques délimitées par les zones sismiques et
volcaniques
- La mobilité de ces plaques sur le globe
- Les conséquences sur la création et la disparition des montagnes et des océans
Dans l’espace
Vrai découpage de la planète
- Carte montrant les frontières et le nombre des plaques terrestres
- Maquette du globe terrestre coupé en deux au niveau de l’équateur présentant sur la moitié
supérieure les mouvements des plaques (subduction, coulissage, collision, points chauds) et
leurs conséquences (fosses, chaînes de montagnes)
- Audiovisuels « Aux frontières des plaques » sélectionnés sur un écran tactile expliquant
chacun des phénomènes liés à la tectonique des plaques : accrétion au niveau des rifts,
subduction, failles transformantes, points chauds.
- Spécimens de pillow-lavas et lherzolite témoignant de la naissance de la croûte océanique.
- Mur d’images des cicatrices de la Terre pour évoquer les limites des plaques observables
à la surface de la Terre.
- Audiovisuel (sur trois écrans juxtaposés) « Au rythme des dérives » mettant en évidence
les modifications de la physionomie de la Terre depuis 550 MA jusqu’à dans 50MA (la dérive
des continents).
• Au centre, un planisphère et un compteur d’années défile de 10 en 10 MA :
Défilement très rapide du compteur et des images de – 550 à – 250 MA.
Défilement ralenti du compteur et des images à partir de la Pangée, continent
unique avec quelques arrêts sur images pour montrer les contours des
continents actuels (en jaune) et le contour de la France (en rouge) : - 100 MA,
- 30 MA.
Après un arrêt sur l’image d’aujourd’hui, défilement accéléré : « la danse
continue »
• De part et d’autre, un globe permettant de suivre des zooms dans certaines régions :
- ouverture de l’Atlantique Nord et séparation du continent américain (-200 MA)
- formation de Madagascar et voyage de l’Inde vers le continent eurasiatique (90 MA) puis la collision à l’origine de la chaîne himalayenne (- 30 MA)
- ouverture de la Mer Rouge, l’Arabie s’écarte de l’Afrique (- 8 MA)
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Tectonique des plaques : les cicatrices de la France
La tectonique des plaques a laissé des traces dans notre pays
- Carte physique de la France au sol entourée d’échantillons et d’images montrant
comment la tectonique des plaques a laissé des traces chez nous.
- Audiovisuels : animations montrant la mise en place de quelques grandes régions
françaises accompagnées de cartes pour les situer géographiquement.
Rotation et dérive du bloc continental Corse-Sardaigne de la Côte d’Azur et
du Languedoc, auxquels il était jadis rattaché ;
Soulèvement des Alpes dû à la collision d’un bloc continental (Italie,
Adriatique et Balkans ?) avec l’Europe ;
Effondrements à l’origine des grabens d'
Alsace et du Forez.
Soulèvement des Pyrénées dû au pivotement de la plaque ibérique et à son
serrage contre le sud-ouest de la plaque européenne ;
Déformations et métamorphisme en France
Spécimens de roches plissées, cristal déformé, miroir de faille
Spécimens de roches : miroir de faille, roche plissée, schiste, micaschiste,
paragneiss et orthogneiss.
Photographies en décor de déformations diverses (plis, failles) observables dans les
affleurements de roches.
Tout s’use, tout se transforme
Le visiteur sort et découvre l’agitation permanente de l’eau et de l’air qui enveloppent la
Terre, l’usure des roches et la réorganisation de matière qui s’en suit.
Axes majeurs
La Terre est enveloppée de fluides en permanence agités par de puissants courants qui
usent les roches et redistribuent leurs débris à la surface du globe, formant à nouveau de
nouvelles roches qui cachent parfois d’étranges traces.
Dans l’espace
Battue par les vents, sculptée par l’eau
Avec le bruit de l’eau et du vent, un ruisseau au sol et une cascade en décor, découverte
des fluides terrestres, l’eau et l’air et leur agitation autour du globe.
Audiovisuels présentant les phénomènes dynamiques :
mouvements des masses atmosphériques en direct (images satellites)
mosaïque de températures et de courants mois par mois de 1994 à 2006
(images Mercator)
turbulences de l’atmosphère jour après jour sur une année du 19/12/99 au
24/12/99
Projection sur grand écran des noms donnés au vent.
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Erodé, transporté, déposé
- Spécimen d’une boule de granite provenant du Sidobre
- Bloc permettant de visualiser les 3 stades de la transformation du granite sous l’action de
l’eau : granite intact, granite altéré et arène granitique, phénomène à l’origine de la formation
du relief en boules typique du Sidobre (Tarn)
- Un « couloir de l’érosion » symbolisé par le décor d’une rivière au sol :
o à gauche, l’érosion avec des spécimens montrant les effets du vent et de l’eau sur
les roches : stries glaciaires, calcaire érodé par dissolution, sables éoliens à l’origine
de dunes (grains anguleux), sables fluviatiles et marins (grains arrondis)
o au sol, la rivière qui transporte puis dépose : des matériaux de grande taille (galets)
quand le débit est fort, matériaux plus petits (graviers et galets de petite taille) puis
les matériaux les plus fins (sables) quand le débit diminue.
o à droite, naissance de nouvelles roches à partir de sédiments déposés : spécimens
de divers types de roches sédimentaires issus du dépôt des produits de l’érosion,
des plus grossières aux plus fines (10 spécimens) : brèche, conglomérat, grès,
calcaire lacustre, calcaire marin, argile, loess (action du vent), évaporites (calcite,
gypse, halite ou sel gemme).
- En décor, une mosaïque de paysages nés de l’ensemble de ces phénomènes
Introduction à l’espace suivant
Avant de sortir, d’étranges traces dans les roches, les traces de la vie : traces fossiles,
stromatolite construction bactérienne, empreintes de pas d’oiseau.
C'
est un point d'
interrogation sur ce qui va suivre : le visiteur découvre des traces qui ne sont
pas dues aux phénomènes décrits jusque là. Ces traces annoncent un phénomène que l’on
ne connaît pas ailleurs : le phénomène de la vie.
Ce thème fait la transition entre le monde minéral, donc l'
inanimé, et le Vivant.
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