Partie I La Corse est une île montagneuse de près de 9 000 km2

Partie I
La Corse est une île montagneuse de près de 9 000 km2 située en mer Méditerranée, au large des côtes
françaises et italiennes. Elle présente de nombreux sommets dépassant 2 000m d'altitude.
Présentez les indices de terrain que les géologues pourraient rechercher en Corse pour retracer les
étapes de formation de cette chaîne de montagnes.
Votre synthèse comprendra au moins deux schémas illustrant vos propos.
Question type II.B « Pratique d’un raisonnement scientifique et de l’argumentation
En excursion dans un massif ancien, sur la côte de
granite rose en Bretagne (massif armoricain), vous
expliquez à vos amis l’origine du panorama qu’est le
vôtre : photo ci-contre
Ainsi, après avoir présenté les caractéristiques
structurale et chimique des roches de ce massif,
présentez les mécanismes physico-chimiques expliquant
leur mise à nu et leur aspect à l’affleurement.
Doc. 1 : le granite, roche à l’affleurement sur votre panorama
a- observation microscopique d’une lame mince de granite
sain en lumière polarisée analysée (x 64)
b- Quelques formules chimiques associées
Mica noir ou biotite :
K(Mg,Fe)3(OH,F)2(Si3AlO10)
Quartz: SiO2
Felspaths : orthose KAlSi3O8,
anorthite :CaAl2Si2O8
Doc.2 : l’altitude d’une chaîne de montagne au cours de son évolution
Doc.3 : L’érosion ou l’arénisation du granite
a- Action mécanique liée à la formation du produit d’érosion du granite : l’arène granitique
Arène granitique : sable grossier issu de l’altération et de l’érosion sur place, d’un granite en association
avec l’hydrolyse de nombreux de ces minéraux, comme les feldspaths.
Epaisseur 1
Epaisseur 2
chaos granitique. Ploumanach. Côtes d'Armor.
b- Exemples d’hydrolyses de feldspaths
•
Hydrolyse de l’orthose
2 KAlSi3O8 (Orthose)+ 11 H2O → Si2O5Al2(OH)4 (Kaolinite) + 4 Si(OH)4 (Acide silicique) + 2 K+ + 2 OH-
•
Hydrolyse de l’anorthite (plagioclase calcique)
2 CaAl2Si2O8 (Anorthite) + 4 CO2 + 6 H2O → 2 Ca++ + 4 HCO3- + 2 Si2O5Al2(OH)4 (Kaolinite)
•
Hydrolyse de l'albite (feldspath sodique)
NaASi3O8 (Albite) + 8 H2O → Al(OH)3 (Gibbsite) + 3 Si(OH)4 (Acide silicique) + Na+ + OH-
Doc. 4 : le comportement des ions contenus dans les minéraux en cours d’hydrolyse dans une roche
Notions attendues
Les Alpes sont issues d'une histoire géologique complexe caractérisée par une subduction,
puis une collision, liées à la convergence de plaques lithosphériques. Cette convergence est
elle même précédée d’une divergence (création d’un océan).
Les marqueurs d’un ancien océan
* Marqueurs d’une marge passive : blocs basculés , séparés par failles normales, recouverts
de sédiments océaniques pré/syn/post-rifts
* Marqueurs de la lithosphère océanique : complexe ophiolithique, en altitude , superposant
de hauts en bas des basaltes, des gabbros des péridotites (serpentinites) d’organisation
analogue à la croûte océanique.
Marqueurs de la subduction
Roches métamorphiques types métagabbros avec des minéraux anhydres stables dans des
conditions de HP, BT ( noms des minéraux non exigés)
Marqueurs de la collision.
- Failles inverses
- plis
- chevauchements (charriages) pouvant révéler des roches plus âgées recouvrant des plus
récentes
- Ce sont des structures associées à des compressions.
- Epaississement crustal à l’aplomb des hauts reliefs
- Reliefs importants.
Schémas possibles :
- Faille inverse ( flèches révélant le mouvement relatif des deux blocs, et les
contraintes de compression)
- Plis ( flèches pour la compression)
- Chevauchement ( avec individualisation du chevauché et du chevauchant et flèches
pour la compression
- Marge passive ( individualisation des blocs basculés et flèches pour l’extension)
- Complexe ophiolithique légendé
- Observation microscopique d’une lame de roche métamorphique avec présence de
minéraux (légendés ?) stables à HP, BT (glaucophane, jadéïte, grenat)
Forme
* Présence d’une introduction comprenant plusieurs (au moins deux) des parties suivantes :
- présentation générale du thème scientifique et positionnement du sujet dans ce thème
- définitions de quelques termes clé (sans anticiper sur le développement).
- formulation de problème (s) en relation directe avec le sujet posé.
- annonce du plan.
* Développement structuré, au moins par l’individualisation de paragraphes (éventuellement
de phrases de liaisons). Les titres, (non obligatoires) ou explications doivent faire référence
au problème posé dans le sujet, et non à une restitution théorique de partie du cours.
* Présence d’une conclusion.
AP : correction de l’exercice « érosion du granite »
Doc. 1 :
- Caractéristique structurale : roche grenue (la roche est entièrement cristallisée, avec des minéraux jointifs) se
formant en profondeur, ce qui induit une vitesse de refroidissement lente. Le granite est une roche magmatique
plutonique.
- Caractéristiques chimiques : le granite contient du quartz et d’autres minéraux tous riches en silice (minéraux
silicatés, avec structure à base de Si et O) et certains des minéraux sont hydratés (biotite). Ces caractéristiques
apportent un éclairage sur son contexte de formation.
- Contexte de formation : le granite est issu du magmatisme de subduction et contribue à la formation de la
lithosphère continentale. Cette roche plutonique affleure après érosion des roches qui la recouvraient lors de sa
formation.
Doc. 2 :
L’érosion de la chaîne de montagne (Massif armoricain) formée suite à la mise en place du granite :
- est assez rapide, environ 60 Ma pour revenir à une altitude presque initiale (le réajustement isostatique est ici
exclu) ;
- entraîne une perte d’altitude et par conséquent l’exposition aux conditions extérieures des roches les plus
superficielles au cours du vieillissement du massif.
- Mise à nu du granite : c’est l’érosion du massif armoricain qui permet l’affleurement du granite.
Doc. 3 :
L’érosion du granite par l’eau liquide comme les précipitations et les vagues (le gel éventuel, bien qu’on soit
près des côtes), le vent et les végétaux (racines) contribue à la baisse de l’altitude. Cette érosion est associée à sa
fragmentation du granite (aspect en boules) et à l’hydrolyse de certains minéraux comme les feldspaths
entraînant la libération de cations tels le calcium, le potassium ou le sodium.
Doc. 4 :
- Les cations issus de l’altération ou arénisation (K+, Ca2+, Na+) de fort rayon ionique mais de faible charge
ionique sont attirés par l’eau liquide où ils sont alors dissous et transportés jusqu’à l’océan (ce sont les cations
solubles).
- Aspect à l’affleurement : l’affleurement observé n’est alors qu’un empilement stabilisé de blocs de granite
résultant de l’érosion du massif armoricain. Ces blocs sont toujours en cours de fissuration .Les feldspaths
hydrolysés ont perdu et continuent à perdre les cations.
Synthèse : le granite est une roche plutonique de la lithosphère continentale, riche en silice et en minéraux
hydroxylés, mise en place lors d’un magmatisme de subduction. Suite à ce magmatisme, le massif armoricain
s’est formé puis son érosion a permis la mise à nu du granite initialement en profondeur puis son érosion et
notamment sa fragmentation par l’eau liquide, les végétaux et le vent d’une part et l’hydrolyse de ses feldspaths
d’autre part ont contribué à son aspect à savoir à l’empilement de blocs arrondis.
Synthèse :
En imaginant que la Corse se soit formée sur le même modèle que les Alpes, on doit s’attendre à une
histoire géologique complexe caractérisée par une subduction, puis une collision, liées à la convergence de
plaques lithosphériques. Cette convergence serait elle même précédée d’une divergence (création d’un océan).
Les marqueurs d’un ancien océan
* Marqueurs d’une marge passive : blocs basculés , séparés par failles normales, recouverts de sédiments
océaniques
* Marqueurs de la lithosphère océanique : complexe ophiolithique, en altitude, superposant de hauts en bas des
basaltes, des gabbros des péridotites d’organisation analogue à la croûte océanique.
Marqueurs de la subduction
Roches métamorphiques types métagabbros avec des minéraux anhydres stables dans des conditions de HP, BT
Marqueurs de la collision.
- Failles inverses, plis, chevauchements (charriages) pouvant révéler des roches plus âgées recouvrant des plus
récentes. Ce sont des structures associées à des compressions.
- Epaississement crustal à l’aplomb des hauts reliefs et reliefs importants.
Schémas possibles :
- Faille inverse ( flèches révélant le mouvement relatif des deux blocs, et les contraintes de compression)
- Plis ( flèches pour la compression)
- Chevauchement ( avec individualisation du chevauché et du chevauchant et flèches pour la compression
- Marge passive ( individualisation des blocs basculés et flèches pour l’extension)
- Complexe ophiolithique légendé
- Observation microscopique de roche métamorphique avec présence de minéraux stables à HP, BT