Filière BCPST-Véto GEOLOGIE

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GEOL1001
SESSION 2010
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Filière BCPST-Véto
GEOLOGIE
Durée : 3h30
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L’usage de la calculatrice, d’abaques et de tables est autorisé pour cette épreuve. Si, au cours de
l’épreuve, un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d’énoncé, il le signale sur sa copie et
poursuit sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu’il a été amené à prendre.
SUJET :
BALADES GEOLOGIQUES DANS LE TEMPS ET DANS L’ESPACE …
MAIS SURTOUT VERS L’EST !
N.B. Le sujet comporte 9 pages. Les 4 premiers exercices proposés sont suffisamment indépendants pour
être abordés dans n’importe quel ordre.
La géologie, c’est du temps plaqué sur de l’espace… (Michel Marthaler)
Toujours
à l’est !

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Exercice 1 : La géologie de l’est de la France
(D’après Exercice TP agrégation 2008)
A partir de l'étude de la carte géologique
de France au millionième et de sa
notice :
1. En utilisant une feuille de papier
calque qui sera ensuite collée dans
la copie, construire un schéma
structural soigneusement légendé
de la région dont la figure 1 donne
les limites.
Figure 1
2. Récapituler sous forme de tableau
(cf. ci-dessous) dans un ordre
chronologique, les principaux
évènements sédimentaires, magma-
tiques, métamorphiques et tectoni-
ques de l'histoire géologique du
fossé rhénan depuis 400 Ma.
Chronologie Evènements
sédimentaires Evènements métamorphiques et magmatiques Evènements tectoniques
… … … …

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Exercice 2 : La subsidence du Fossé Rhénan
Figure 1 : Montage réalisé à partir de deux profils de sismique réflexion dans l’Est de la France (d’après
Mayer, 1997) N.B. Le temps exprimé sur l’axe vertical est en seconde temps double.
1- Indiquer deux caractéristiques du fossé rhénan qui peuvent être dégagées de l’étude de la figure 1.
Soumise à une extension, la lithosphère s’amincit (croûte et manteau lithosphérique).
Enveloppes Croûte manteau lithosphérique manteau asthénosphérique
Masse volumique d = 2,7 g.cm
-
3
D = 3,3 g.cm
-
3
D’ = 3,25 g.cm
-
3
Epaisseur initiale h = 30 km H= 80 km
N.B. Pour les questions 2 et 3 un calcul littéral précèdera l’application numérique.
2- Quel est l’effet d’un amincissement de 20 % de la croûte seule sur l’altitude de la région supposée
nulle avant l’extension ?
3- Quel est l’effet d’un amincissement de 20 % du manteau lithosphérique seul sur l’altitude de la région
supposée nulle avant l’extension ?
4- Les deux amincissements se produisant ensemble lors de l’extension quelle sera finalement l’altitude
de la région.
5- Que se passe-t-il si la zone d’asthénosphère qui est remontée se refroidit ?
6- Dans quel contexte géodynamique se produit l’extension oligocène du fossé rhénan ?
Exercice 3 : La capture de la Moselle
D’après : http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/
svt_lyc/concours/ geosciences-2009/sujet_2009.pdf
A partir de l’exploitation des différents
documents proposés, reconstituer l’histoire du
cours de la Moselle au cours des derniers
300 000 ans et expliquer ce phénomène que les
géologues et géomorphologues appellent une
capture.
Figure 1 : Carte simplifiée de la région étudiée.
N.B. On pourra se repérer également sur la carte
au millionième, juste au-delà de la limite ouest
de la zone étudiée dans l’exercice 1.

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Figure 2 : Nature des alluvions anciennes (datées de plus de 250 000 ans) trouvées au niveau de la Meuse et
de la Moselle cf. zone sur la figure 1.
Figure 3 : Image satellitaire du « Val de l’Asne », paysage observé entre Toul et Pagny sur Meuse.
Figure 4 : Relief actuel entre la Meuse et la Moselle entre Toul (à l'Est) et Pagny (à l'Ouest).
Les numéros font référence aux lieux des forages de la figure 5. N.B. L’échelle verticale est exagérée.

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Figure 5 : Altitude de la base des alluvions anciennes mesurée sur des affleurements ou grâce à des forages
dont les numéros sont repérés sur la figure précédente.
Remarque : En réalisant un forage aux points 5, 6 et 7 on ne trouve pas les alluvions anciennes. En
revanche, on trouve ces alluvions à quelques centaines de mètres de là, à des altitudes plus élevées. On fait
l'hypothèse qu'aux points 5, 6 et 7 les alluvions anciennes ont été érodées, mais qu'elles se trouvaient à la
même altitude que les restes d'alluvions observés à proximité.
Figure
7
:
L’érosion régressive
d’une rivière : Migration vers
l’amont du point de rupture de
pente du profil de la rivière
(stades 1, 2, 3 antérieurs au
stade P actuel)
in Eléments de Géologie
Pomerol Dunod (P.649)
Figure 6
:
Carte schématique de la
localisation des alluvions récentes
et anciennes de la région Touloise
N.B. L’autoroute A33 emprunte la
vallée entre Pagny sur Meuse et
Toul .