GEOLOGIE ET COHERENCE VERTICALE 6e – Tale
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Doc. E L 2008 PROGRAMME DE GEOLOGIE : SYNTHESE 6e – TERMINALE NIVEAU 6e - Découverte des composantes minérales de notre environnement (roches, air, eau) Action indirecte de l’Homme sur les peuplements (aménagement du territoire, modifications topographiques…) Constitution d’un sol (restes d’êtres vivants + matière minérale provenant de la transformation de la matière organique et des roches du sous sol) NIVEAU 5e Sortie de terrain obligatoire (géologie externe, évolution des paysages) Evolution des paysages - Modelé des paysages en relation avec l’érosion des roches Erosion différentielle en fonction de la nature des roches Accumulation sur place (sol) ou transport des produits de l’érosion Formation des roches sédimentaires Utilisation des fossiles et du principe de l’actualisme pour reconstituer des paysages anciens Responsabilité de l’Homme dans la gestion de l’environnement géologique (prélèvement des ressources géologiques et conséquences (érosion…)) Prévention des risques (inondations, glissements de terrain…etc) NIVEAU 4e L’activité interne du globe - Les séismes, origine, conséquences Inégale répartition des zones sismiques à l’échelle globale Le volcanisme (effusif, explosif, localisation du réservoir magmatique) Formation d’une roche volcanique par refroidissement par d’un magma Relation entre les conditions de refroidissement et la structure de la roche Inégale répartition des zones volcanique à l’échelle du globe Relation entre localisation des séismes et volcans et limites de plaques Relation entre vitesse de propagation des ondes sismiques et lithosphère (plus rigide) / asthénosphère (plus ductile) Mobilité des plaques (extension au niveau des dorsales, convergence au niveau des zones de subduction) Les chaînes de montagnes (déformations) s’expliquent par l’affrontement de plaques Prévention des risques volcaniques et sismiques Thèmes de convergence - Thème 1 : Energie (Géothermie…) Thème 2 : Environnement et développement durable (Gestion de l’eau, des ressources naturelles…) Thème 3 : Climatologie Thème 4 : Statistiques (construire, à partir de données recueillies, des modèles pour expliquer ou prévoir) Thème 6 : Sécurité (prévention des risques naturels) NIVEAU 3e Evolution des organismes vivants et histoire de la Terre - Enregistrement dans les roches sédimentaires de la succession et le renouvellement des groupes et espèces (parfois brutal : crises) Parenté des organismes du passé établie par des ressemblances L’évolution n’est pas perceptible à échelle humaine mais à l’échelle des temps géologiques Relations entre l’évolution des milieux et conditions de vie et l’évolution des peuplements depuis -4.6 Ga Utilisation des fossiles et des transformations géologiques comme outil de repérage temporel (ères, périodes) Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement - Pollution chimique et organique de l’eau et des sols Gestion des énergies fossiles Doc. E L 2008 - Développement des énergies renouvelables NIVEAU 2d La Terre et son environnement - Couplages lithosphère-hydrosphère, atmosphère-biosphère ; cycles biogéochimiques (Oxygène, CO2 et Eau) – Actions de l’homme sur ces cycles. Exploitation des images satellitales (structure et évolution des enveloppes : lithosphère, atmosphère, hydrosphère, biosphère) NIVEAU 1ES Une ressource indispensable, l’eau - Réservoirs, cycle de l’eau Gestion de l’eau (prélèvement, stockage, pollutions, traitements) NIVEAU 1S Classe de terrain obligatoire : Problèmes géologique en relation avec le programme et diversité morphologique des végétaux en relation avec l’environnement. Structure et composition chimique de la Terre interne - Enveloppes concentriques révélées par les études sismiques Composition chimique des enveloppes établie par prélèvements (croûte, manteau) ou par méthodes indirectes (manteau profond, noyau) Elements majeurs (Si, O, Mg, Fe, Ca, Na, K, Al…) Principaux minéraux (quartz, olivines, amphiboles, micas, pyroxènes…) Lithosphère et tectonique des plaques - Signatures de la tectonique des plaques : alignement des séismes, volcans, reliefs… Données géologiques permettant de reconstruire les directions et les vitesses des mouvements des plaques ainsi que leurs variations pour les 180 derniers MA (age des sédiments, volcans de points chauds, anomalies magnétiques) Mesures instantanées des déplacements de plaque par GPS Divergence et phénomènes liés - Tectonique : séismes et failles normales (au niveau des dorsales océaniques) Magmatisme : Fusion partielle des péridotites mantelliques, relation conditions de refroidissement / structure des roches, épaississement et hydratation de la lithosphère océanique Marges passives : failles normales et sédimentation, amincissement de la lithosphère et subsidence La machinerie thermique de la Terre - Dissipation de l’énergie interne de la Terre (flux de chaleur en surface, origine : désintégrations radioactives) Convection du manteau terrestre Points chauds Doc. E L 2008 NIVEAU TS Approche du temps en biologie et en géologie (introduction) Parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles ; phylogenèse ; évolution - Liens de parentés établis par partage d’états dérivés de caractères entre espèce actuelles et fossiles Mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la Vie - Datations relatives à l’échelle de l’affleurement, des roches et des minéraux (utilisation des principes de superposition, recoupement, continuité, identité paléontologique) Principes de chronologie absolue (14C, K-Ar et Rb-Sr) Convergence et subduction - Principales caractéristiques des zones de subduction (topo, magmatisme, tectonique, géothermie) Relation entre distribution des foyers sismiques et plongement de la lithosphère Les moteurs de la subduction (essentiellement : augmentation de la densité de la lithosphère océanique au cours de son refroidissement) Genèse des magmas au dessus du plan de Benioff (hydratation du manteau nécessaire pour la fusion partielle) Déshydratation de la lithosphère au cours de son plongement (origine de l’eau nécessaire à la fusion partielle de la péridotite) Transformations minéralogiques des roches au cours du plongement (métamorphisme de haute pression, basse température) Convergence et collision continentale (Etude centrée sur les Alpes Franco-Italiennes) - - Etude des ophiolites alpines : indices d’une ancienne lithosphère océanique soumise à différents conditions de température et de pression (minéraux métamorphiques repères) Etude d’anciennes marges passives déformées au cours de la collision (Oisans) Conséquences du raccourcissement et de l’épaississement de la croûte continentale (reliefs élevés, approfondissement du Moho, plis, failles inverses, chevauchements, charriages) Synthèse : dynamique de la lithosphère, de l’ouverture océanique à la naissance d’une chaîne de montagne. Couplage des évènements biologiques et géologiques au cours du temps - - Exemple de la crise K/T : repérage à partir d’indices paléontologiques, stratigraphiques… Causes hypothétiques de la crise K/T (volcanisme, impact météoritique) Généralisation : les crises majeures = repères dans l’histoire de la Terre (permettent le découpage des temps géologiques) Interdépendance des changements géologiques et des modifications de la biosphère Enseignement de spécialité : Du passé géologique à l’évolution future de la planète - - - Etude des variations climatiques anciennes (différents échelles de temps), enregistrées dans les roches sédimentaires et les glaces (indices paléontologiques, stratigraphiques, isotopiques) Périodicité des cycles climatiques (ex : glaciations au quaternaire, période 100 000 ans) en relation avec la variation de paramètres orbitaux Influence de facteurs amplificateurs sur les variations climatiques (albédo et variation de la teneur en CO2 atmosphérique) Comparaison des climats du Crétacé et du Carbonifère (exemple) : Variations climatiques aux grandes échelles de temps contrôlées essentiellement par des processus géochimiques libérant ou consommant du CO2 (altération des silicates, précipitation des carbonates, dissolution des carbonates, volcanisme, piégeage de la matière organique dans les roches carbonées) Modélisation des climats du futur par prise en compte de paramètres pouvant agir à des échelles de temps différentes Mise en évidence des variations anciennes du niveau marin (indices paléontologiques, stratigraphiques) Causes des variations du niveau marin : dilatation thermique de l’eau, volume des glaces polaires, volume des bassins océaniques (à corréler avec l’activité des dorsales) Doc. E L 2008
