Traces de volcans

CENTRE NATIONAL
DE DOCUMENTATION
PÉDAGOGIQUE
L’émission du CNDP et de La Cinquième
pour les écoles et les collèges
SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
Histoires géologiques
Traces de volcans
IDENTIFIER, SUR LE TERRAIN L’EXISTENCE
d’anciens volcans, rien de plus facile
apparemment en repérant cônes et
dômes. Et bien, pas seulement.!
L’activité volcanique passée peut être
repérée à l’aide de roches
volcaniques : c’est le cas
près de Cap-d’Agde,
ou dans les Alpes.
Dans le massif du Chenaillet, on observe les
laves en coussins qui se sont épanchées au
fond d’un océan aujourd’hui disparu.
Que cherche donc ce géologue à Saint-Véran dans le Queyras ? Un océan
perché ! Les roches du pic des Lauzes - basalte, gabbro, serpentinite - sont
des roches de fond d’océan. Des matériaux du manteau sont remontés à
l’aplomb de l’axe des dorsales et trois types de roches se sont mises en place :
la serpentinite du manteau ; le gabbro, dans les chambres magmatiques ; les
basaltes « en coussins » provenant du dépôt de la lave au fond de l’océan. La
promenade dans les Alpes se poursuit. Voici le massif du Chenaillet et ses
laves en coussins, le lac Blanchet dont les rives montrent les sédiments
d’origine océanique superposés au basalte. Comment expliquer que le fond de
l’océan soit maintenant à 2 000 mètres d’altitude ? Il y a 220 millions d’années,
le seul et unique continent de la planète Terre s’est fractionné ; les nouveaux
continents se sont déplacés ; l’océan qui séparait l’Afrique de l’Europe s’est
fermé.
Le module Le sable noir nous conduit sur la côte du Languedoc vers la plage
de la Conche. D’où vient ce sable si différent du sable clair qu’on trouve partout
ailleurs ? De l’érosion du basalte qui constitue les rochers et la falaise. Et
l’origine de cette roche volcanique ? Le mont Saint-Loup, qui domine Agde du
haut de ses cent treize mètres.
© CNDP

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Galilée : Traces de volcans © CNDP 1998
Information
DÉCOUPAGE
Un océan perché
00 min 00 s Quel est le point commun entre les façades des boutiques de luxe
et certains monuments ? la serpentinite, une roche du fond des
océans.
00 min 33 s Atelier dans les Alpes : on y scie et polit la serpentinite.
00 min 47 s À Saint-Véran, un géologue montre les roches dans le paysage :
serpentinite, gabbro et basalte. Ce sont des roches d’un océan
disparu.
01 min 43 s Au pic des Lauzes, on retrouve la même superposition de roches
que dans les océans actuels.
03 min 06 s Schéma explicatif de la mise en place de ces roches au niveau
d’une dorsale. Carte du fond de l’Atlantique.
04 min 00 s Plongée d’un submersible. Observation des laves en coussins ou
en tubes.
04 min 49 s Retour sur le terrain, au massif du Chenaillet constitué de laves en
coussins semblables à celles du fond des océans.
05 min 10 s Un peu plus loin, contact du basalte et du calcaire. Celui-ci
provient de la transformation des sédiments déposés sur le
basalte il y a 150 à 160 millions d’années. Existence de fossiles
marins dans le calcaire.
06 min 55 s Dessin animé explicatif : le continent unique, la Pangée, se
fracture, les continents se déplacent, l’Afrique vient percuter
l’Europe, l’océan alpin se ferme par subduction, mais une partie
du fond de l’océan est entraînée sur le continent.
07 min 25 s La collision des continents entraîne la formation de plis bien
visibles sur le terrain.
Le sable noir
00 min 00 s La côte languedocienne et ses plages de sable clair ; une des
plages du Cap-d’Agde dont le sable est noir.
00 min 22 s L’origine de ce sable noir : le basalte des rochers et de la falaise.
01 min 46 s Recherche du volcan, le mont Saint-Loup.
02 min 10 s L’éruption du volcan il y a un million d’années. Images d’une
éruption actuelle. Histoire géologique de la région.

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Galilée : Traces de volcans © CNDP 1998
CARTE D’IDENTITÉ
Discipline, classe et programmes concernés en priorité
SVT, 4e. Partie D. La Terre change en surface 2. L’évolution des paysages :
effets de l’activité interne du globe. L’existence de roches ou d’édifices
volcaniques atteste une activité volcanique dans le passé.
Partie E. « La machine Terre ».
Objectifs de l’émission
Transposer les observations actuelles vers les phénomènes du passé. Mettre
en relation la formation et l’évolution d’un océan, la constitution d’une chaîne de
montagnes et les mouvements des plaques. Montrer l’existence des plis, ces
déformations qui témoignent de l’affrontement des masses continentales.
Établir l’existence d’un volcanisme ancien dans une région donnée.
Principaux thèmes abordés
Le rapprochement des plaques : fermeture d’un océan, disparition du plancher
océanique par subduction et du charriage d’une partie du fond océanique sur le
continent.
Les roches de la croûte et du manteau : couleur, structure, conditions de
formation.
La mise en place du fond de l’océan.
La formation des laves en coussins au niveau des dorsales océaniques.
Les déformations des roches dans les zones de collision.
L’échelle des temps en géologie.
L’existence d’un volcanisme ancien, établie à partir de la collecte de nombreux
indices.
Représentations préalables à prendre en compte
Pour les élèves, le volcanisme ancien se repère uniquement par les édifices
volcaniques : cônes et dômes. Il conviendra de leur faire remarquer que
d’autres éléments témoignent de l’activité volcanique.
Vocabulaire prérequis
Volcan, basalte, cristaux, magma, sédiment.
Vocabulaire à expliquer
Gabbro, serpentinite, submersible.
Vocabulaire à mettre en place
Dorsale, croûte et plancher océaniques, lave en coussins, cendre, bombe
volcanique, coulée de lave, projection, olivine, cône volcanique.

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Galilée : Traces de volcans © CNDP 1998
En classe
SUGGESTIONS PÉDAGOGIQUES
ØØ Pistes sur le module Un océan perché
SVT, 4e
• Faire établir une comparaison entre les observations sur le terrain dans les
Alpes et les renseignements collectés au cours des plongées au niveau d’une
dorsale. Les séquences tournées dans les Alpes devront être projetées une
première fois, et les élèves noteront ce qu’ils ont retenu ainsi que leurs
questions. Un second visionnement permettra de lister toutes les informations
contenues dans le document : superposition de roches d’origine océanique
dans un ordre bien établi de bas en haut : serpentinite, gabbro, basalte au
sommet du pic des Lauzes ; tubes et coussins de laves basaltiques dans le
massif du Chenaillet ; calcaire marin directement en contact avec le basalte au
lac Blanchet. La séquence du submersible de l’IFREMER en plongée permettra
de noter la présence des laves en coussins sur le fond de l’océan, au niveau de
l’axe de la dorsale, recouvertes par endroits de sédiments pas encore
consolidés en roche.
• La structure des roches du plancher océanique et du manteau. Les trois
roches seront observées à l’œil nu, puis en lames minces. Les minéraux qui
entrent dans la composition de ces roches seront nommés, en particulier
l’olivine qui donne la couleur verte à la serpentinite. Les gabbros contiennent
aussi du pyroxène et du feldspath. Le basalte contient quelques cristaux
d’olivine et de pyroxène et des microlites de feldspath. On fera distinguer la
structure microlitique (hémicristalline) du basalte de celle des deux autres
roches, qui est entièrement cristallisée
• La mise en place des fonds océaniques. Procéder à un arrêt sur image
(03 min 06 s) afin de faire réaliser par les élèves le schéma annoté du
fonctionnement de la chambre magmatique à l’aplomb de la dorsale. Le
volcanisme de l’axe de la dorsale est caractérisé par un fonctionnement en
plusieurs étapes (il a été simplifié afin de rester accessible aux élèves de 4e) :
– montée des matériaux du manteau à l’état solide en direction de la surface,
une partie de ces matériaux non fondus donnera la future serpentinite ;
– fusion partielle par décompression d’une partie de ces matériaux, qui
poursuivent leur ascension ;
– mise en place de ces matériaux fondus dans la chambre magmatique sous la
dorsale, le refroidissement très lent d’une partie de ce liquide donnera
naissance aux gabbros ;
– épanchement de l’autre partie de ce liquide qui atteint la surface et forme les
laves en coussins de nature basaltique, naissance de la croûte océanique.

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Galilée : Traces de volcans © CNDP 1998
• La disparition « incomplète » d’un océan. Faire retracer les étapes de la
disparition de l’océan alpin. Pour cela, partir du dessin animé concernant la
Pangée, continent unique, il y a 220 millions d’années, puis de son
fractionnement en différentes masses continentales qui dérivent. Insister sur la
durée des temps géologiques : l’Afrique séparée de l’Europe par l’océan alpin
il y a 150 à 160 millions d’années dérive en direction de l’Europe. Elle entre en
collision avec elle il y a 65 millions d’années. L’océan alpin disparaît par
subduction sous le continent européen mais on retrouve de la croûte océanique
coincée entre les deux blocs.
ØØ Activité sur le module Le sable noir
SVT, 4e
• Retrouver les indices d’une activité volcanique passée. Le point de départ est
l’observation du sable noir qui conduit au basalte. Repérage des blocs d’une
roche sombre, puis de la falaise faite de cendres, de bombes volcaniques et de
petits morceaux de basalte. Établir l’origine volcanique de ces différents
éléments repérés sur le terrain. En classe, faire observer le basalte à l’œil nu ;
nommer les minéraux visibles. Passer à l’étude au microscope d’une lame
mince observée en lumière polarisée afin de définir ce qu’est la structure
hémicristalline de la plupart des roches volcaniques. Revenir sur les indices que
présente le module : observation dans le paysage du mont Saint-Loup, cône
volcanique constitué de scories (montrer des scories), repérage d’une coulée
de lave dont la partie en contact avec l’air (qui a donc refroidi rapidement) a pris
l’allure de prismes réguliers appelés « orgues basaltiques ».
• La reconstitution de l’éruption du mont Saint-Loup. Montrer comment à partir
des indices, on peut imaginer le déroulement de cette éruption en utilisant des
images réelles. Éruption dans la mer donc éruption violente à cause du contact
du magma chaud et de l’eau froide. Ce n’est pas pour autant un volcan
appartenant au type explosif : en effet la lave est fluide, elle s’épanche en
coulées, le cône est formé par l’accumulation de scories et la roche volcanique
est le basalte.
• Recherche au CDI du volcanisme ancien en France. Orienter l’enquête en
direction des volcans de la chaîne des Puys, du Cantal et/ou de l’Esterel.