LES MARGES PASSIVES
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1ère partie de l’épreuve Dossier. LES MARGES PASSIVES LES MARGES PASSIVES Niveau: 1ère S, Terminale S Extrait du programme: «Marges passives des continents : elles sont structurées par des failles normales et sont le siège d'une sédimentation importante. Elles ont enregistré l'histoire précoce de la rupture continentale et de l'océanisation. L'activité des failles normales, héritage de rifts continentaux, témoigne de l'amincissement de la lithosphère et de sa subsidence.» «Nature des roches sédimentaires des marges passives et des fonds océaniques : enregistrement de l'histoire d'un océan.» Documents: Document 1: Image de sismique réflexion d’une marge continentale passive et son interprétations Document 2: Image de sismique réflexion et interprétation en terme de stratification séquentielle. Document 3: Productivité primaire annuelle (en mg de C/m2/jour) : la couleur noire indique une forte productivité primaire (zones eutrophes) tandis que le gris clair indique une faible productivité primaire (zones oligotrophes) (Reading, 1996). Document 4– support concret: - Carte géologique de Bourg d’Oisans et de la France au 10-6 (ou photo) - photo de la faille d’Ornon - une échantillon de plan de faille avec recristallisation de calcite en marches. Document 1: Image de sismique réflexion de la marge continentale de Galice et son interprétation. Document 1: interprétations http://www.didiersvt.com/cd_1s/html/c5/c5a2.htm Interprétation scientifique (niveau Master) 1) Morphologie de la Marge de Galice : - Définition marge passive : lien entre continent émergé et océan Morphologie : zone en pente douce = marge, zone pente élevée = talus 2) Structure interne de la marge de Galice : - - Acquisition des données : sismique réflexion – principe de la méthode Réflecteurs importants : couches sédimentaires et failles Failles : raides et échelonnées = failles normales. => Contexte amincissement. Blocs basculés. Sédimentaire : 3 types de sédiments : i. Parallèle à la surface du bloc basculé (5) = pré-rift ii. En éventail (4) = syn-rift iii. Non déformé (1+2) = post-rift. on retrouve ce genre de structure à l’affleurement dans les chaînes de montagne : ex : Oisans Conclusion : Définition d’une marge passive & zone amincissement & sédimentation avant/ pendant/ après rifting. Didactisation du document et utilisation en classe de Première S Programme de 1ère S : «Marges passives des continents : elles sont structurées par des failles normales et sont le siège d'une sédimentation importante. Elles ont enregistré l'histoire précoce de la rupture continentale et de l'océanisation. L'activité des failles normales, héritage de rifts continentaux, témoigne de l'amincissement de la lithosphère et de sa subsidence.» Quasiment toutes les notions à savoir sont présentes dans ce document. Peut être présenté comme document d’appel pour mettre en place le vocabulaire et les notions. - - Une analyse du document «brut» peut être intéressante: aux élèves de retrouver les réflecteurs des failles normales et des différentes générations de documents. A corréler avec un terrain dans l’Oisans. Document 2 : Image de sismique réflexion et interprétation en terme de stratification séquentielle. Document 2: interprétations Interprétation scientifique (niveau Master) 1) Stratification séquentielle : - Détail de la sédimentation au niveau du talus Même technique d’acquisition : sismique réflexion. Réflecteurs importants : limites sédimentaires Types de contacts : i. Concordants ii. Downlap = progradation iii. Onlap = iv. Toplap = érosion. 3) Variation du niveau marin - Eustatisme et subsidence = potentiel d’accommodation Prisme bas niveau = progradation à niveau constant Cortège transgressif = montée niveau marin Prisme haut niveau = progradation à niveau constant Surface érosion = baisse niveau marin. Conclusion : faciès typiques de sédimentation au bordure de plate-forme continentale, et influence du niveau marin sur la sédimentation des marges passives. Didactisation du document et utilisation en classe de Première S Programme de 1ère S : «Marges passives des continents : elles sont structurées par des failles normales et sont le siège d'une sédimentation importante. » «Nature des roches sédimentaires des marges passives et des fonds océaniques : enregistrement de l'histoire d'un océan». La stratification séquentielle n’est pas au programme (et heureusement). Peut-être se servir d’expérience analogique du développement d’un cône alluvial dans un bassin pour illustrer la progradation, et indiquer que lors des émersion, la sédimentation s’arrête. Interpréter la séquence sédimentaire comme des alternances émersion / immersions pour introduire la notion de variation de niveau marin. Parler un peu des roches sédimentaires qu’on y trouve et de leur structure litée. Document 3 Productivité primaire annuelle (en mg de C/m2/jour) : la couleur noire indique une forte productivité primaire (zones eutrophes) tandis que le gris clair indique une faible productivité primaire (zones oligotrophes) (Reading, 1996). Document 3: interprétations Interprétation scientifique (niveau Master) Les zones de haute productivité primaire se concentrent : - - A l’embouchure des grands fleuves et sur les marges passives : les grands fleuves transportent une grande quantité d’éléments dissous. Ces derniers favorisent le développement de la vie dans des aires de très forte productivité biologique Le long de la bande péri-équatoriale et péri-polaires + le long de certaines côtes continentales = phénomène d’upwelling. Conclusion : Les marges passives sont peu profondes = présence de lumière solaire. Développement de la vie, et zones de pêche import antes. Didactisation du document et utilisation en classe de Première S Programme de 1ère S : «Nature des roches sédimentaires des marges passives et des fonds océaniques : enregistrement de l'histoire d'un océan.» Coupler ce document avec un document sur la répartition des sédiments dans les océans: Influence de la nature du plancton sur la nature des roches sédimentaires et de la profondeur. Notion de profondeur de compensation des carbonates. Sur les marges passives: peu profond, donc sédimentation calcaire importante. Plancton important en surface = ressources de pêche et pétrole. Document 4 – support concret. Carte géologique de la France au 10-6 et carte géologique de Bourg D’Oisans au 1/50000. Document 4 – support concret (suite) Photo de la faille d’Ornon (haut) et détail du plan de faille (bas). La localisation et le sens de la prise de vue sont indiquées sur l’extrait de la carte géologique de Bourg-d’Oisans. Document 4: interprétations Interprétation scientifique (niveau Master) Interprétation des photos en s’aidant des cartes géologiques : 1) Carte géologique de la France au 10-6 : grande faille N-S séparant à l’ouest du socle et à l’est la couverture sédimentaire jurassique. On remarque que (a) à l’ouest, la couverture sédimentaire revient et repose en concordance sur le socle et que (b) à l’est, le socle apparaît sous la couverture trias / jurassique. Pas de chevauchements dans cette zone mais plus à l’est. 2) Détail au 1/50000 : l = lias ; j=jurassique ; E, Z = socle hercynien. Faille entre le socle et la couverture sédimentaire. Bonus : Présence de serpentines () et de sédiments triasiques. 3) Détail de la faille d’Ornon : plan de faille raide, penté vers l’est. Sédiments peu déformés sur la carte géologique, donc on peut faire l’hyp que la faille est dans sa configuration d’origine = faille normale. Bonus : Bloc de serpentine et de sédiments triasiques à la foliation redressée = montre que l’extension a mis à nu le manteau localement (océanisation) et s’est fait après le trias = pré-rift. 4) Confirmé par les stries de faille verticales. Conclusion : Dans les alpes, on retrouve cette association faille normale / sédimentation associée. Paléo- marge passive. Histoire ouverture océan Alpin. Didactisation du document et utilisation en classe de Première S Programme de 1ère S : « Elles ont enregistré l'histoire précoce de la rupture continentale et de l'océanisation. L'activité des failles normales, héritage de rifts continentaux, témoigne de l'amincissement de la lithosphère et de sa subsidence.» Associé à un terrain dans les Alpes où les élèves voient en général le Chenaillet: permet d’introduire la notion d’ouverture océanique par amincissement crustal dans un rift continental. Faire un schémas de l’ouverture océanique. La collision n’est pas au programme: ne pas parler de la reprise de ces failles normales en faille inverse au niveau du massif de la Meije, dans les zones internes.
