Corrigé

SESSION 2010
OLYMPIADES
ACADEMIQUES DES
GEOSCIENCES
ACADEMIES
D’AIX-MARSEILLE,
CLERMONT-FERRAND,
GRENOBLE, LYON
MONTPELLIER, NICE
Proposition de corrigé et barème.
Olympiades académiques de Géosciences
Page 1
EXERCICE 1
QUESTION
1
2
3
4
5
Saisies d’informations
- 3°C tous les 100 m
- 60°C à 100°C
- 50 m par Ma
Interprétations
- Les profondeurs de la fenêtre à huile :
2000 à 3 333 m (3 300)
- 60 Ma
- Corrélation entre les hauts niveaux marins et
l’importance des réserves de pétrole.
- Transgressions favorables à la formation du
pétrole
Points
0,5
0,5
- Mise en relation des documents 2a et 2b, - Accumulation d’une grande quantité de
abondance des organismes planctoniques au matière organique à l’origine du pétrole.
moment de la transgression Cénomanienne
puis disparition.
Attentes du schéma :
- Localisation du pétrole dans le sable (roche poreuse)
- Localisation dans la zone anticlinale et à droite de la faille (structure tectonique favorable au
piégeage)
Citer 4 caractéristiques favorisant :
- profondeur adéquate (2 à 3 km)
- roche-mère mature
- roche réservoir (sable) avec une couverture étanche (argiles)
- marge passive et (ou) apport de sédiments = enfouissement rapide de la matière organique.
Caractéristiques des roches aux cinq points :
Doc5b A, C, E proches de 100%, B et D proches de 0%
Avec PPS= - 50mV, PS = 0 mv (en A, C, E) PS = -50mV (en B et D)
Doc5a Mud cakes correspondants au taux les plus faibles en argiles (donc riche en sable)
Attendus du dessin
3 zones imperméables + 2 zones de roches poreuses
roches réservoirs = les zones de roches poreuses.
1
1
1
1
2
0,5
0,5
1
Résultat final correct du calcul
6
106 794 339,6 barils
7 475 603 774 dollars
Olympiades académiques de Géosciences
1
Page 2
EXERCICE 2
Saisies d’informations
Question 1
Les informations suivantes tirées du
doc 1…
 « … d'eau de mer coupées de la
mer »
 « L'eau salée se retrouve piégée … »
 « …va alors s'évaporer rapidement »
 « Ces minéraux précipitent …»
Interprétations
Points
… permettent de retrouver la succession
suivante :
 Apports marins
 Isolement de l’eau de mer
(piégeage)
 Évaporation
 Précipitation des minéraux
Les 4 conditions présentes
Chronologie respectée
La formation de la lagune est hors sujet
1
0,5
1
On souhaite retrouver sur le schéma les 4 conditions de formation d’une évaporite
quelque soit la représentation qui en est faite. L’isolement peut être représenté par
une différence des niveaux de l’eau (comme sur le schéma ci-dessus) ou par une
légende.
Un schéma clair représentant la chronologie (remplissage, séparation, évaporation)
peut être accepté.
Question 2
La représentation doit mettre en évidence :
L’ordre des dépôts (légende nécessaire)
L’épaisseur relative
0,5
0,5
On n’attend pas une représentation exacte des épaisseurs
Olympiades académiques de Géosciences
Page 3
Doc 1b
Au cours évaporation, la concentration
(ou salinité) augmente (augmentation de
la densité).
Le CaCO3 précipite pour une faible
densité (concentration) de la
solution…
… c’est donc le premier à se déposer.
1
…donc, il précipite en fin d’évaporation.
Le MgSO4 précipite pour une forte
densité…
Doc 1a
Différences de concentration des
ions dans l’eau de mer
Question 3
Au Lias le BP est inondé
À l’Éocène Bras de mer lèche le BP
Mer presque fermée
Comparaison carte gisements et
Éocène
Disposition du gisement du BP
« épouse » la forme du bras de mer :
Question 4
Noms + les formules indiquent une
perte en eau dans les molécules
On retrouve donc la série évaporitique
correspondant à l’ordre des
précipitations
L’épaisseur des dépôts dépend des
teneurs (concentrations).
Importance relative :
NaCl
> l’absence
CaSO4 > CaCO
3 > MgSO
4 la
Malgré
d’information
sur
profondeur, le BP semble correspondre à
un milieu lagunaire à l’Éocène
compatible avec la formation de gypse
formation probable de ce gypse à
l’Éocène
0,5
1
1
Déshydratation ou élimination de l’eau de
la molécule
1
Dessèchement refusé
Morceau de gypse + Chauffage + broyage (inverse accepté)
0,5
Question 5
Les cavités naturelles ou creusées par
l’homme sont à l'origine de l'instabilité
des terrains situés au dessus du
gypse. Ces effondrements peuvent être
provoqués par la rupture brutale de
cavités d’anciennes carrières
abandonnées.
D’après le schéma : plusieurs couches
de gypse exploitées dans le BP
plusieurs niveaux de dégradation
1
Double origine des cavités
Comblement des cavités artificielles
(ou des fontis en cours de formation).
Toute autre méthode tangible acceptée.
Olympiades académiques de Géosciences
0,5
Page 4
EXERCICE 3
Saisies d’informations
Interprétations
1- Voir graphique.
Remarques : un titre est attendu : bathymétrie, profondeurs de la base des sédiments et du
Moho et principales failles sur un profil Cannes – Calvi
Légendes : bathymétrie, base des sédiments, Moho, failles normales
2- Observation d’une remontée du Moho
- Croûte amincie de type océanique
au milieu du bassin ligure.
- Moho profond (22 km) sous la Provence - Croûte de type continental de part et d’autre
et la Corse
du bassin
- Marges du bassin recoupées de façon
- Le bassin ligure correspond à une zone
symétrique par des failles normales
d’effondrement due à un mouvement de
(structure en gradin)
distension ou d’ouverture
Synthèse : arguments suffisants pour dire que le bassin ligure a une structure d’océan.
Il manque un argument décisif : dorsale absente ou non visible
3-1
Données pétrologiques
Les dépôts sédimentaires (secondaire  Il y a au plus 25 Ma, le continent fournisseur de
tertiaire moyen) de la région de La Ciotat sédiments se situait au sud de la Ciotat et il
provenaient du sud.
devait y avoir une continuité continentale entre
ce continent et la Provence (la présence d’une
mer entre les deux aurait empêché l’arrivée des
sédiments en Corse).
Présence en Corse de galets constitués
Ces galets proviennent d’un continent qui était
de roche d’âge Crétacé, que l’on ne
accolé à la Corse avant le Crétacé
trouve pas sur l’île.
Conclusion : Corse et Provence devaient être réunies il y a au plus 25 Ma
3-2
Données du paléomagnétisme
Le bloc corso-sarde s’écarte de l’Europe
L’angle Cannes-Gènes-Calvi augmente
continentale suivant un mouvement circulaire
durant le Tertiaire
d’amplitude maximale de 53° dont l’axe de
rotation se situe vers Gènes.
Points
1
2
1
1,5
De –35 à –25 Ma, l’angle ne varie pas
Le bloc corso-sarde et la Provence sont « collés »
De –25 à –15 Ma, l’angle augmente
Séparation des deux blocs continentaux
De –15 à –0 Ma, l’angle n’augmente plus
(tolérance sur les âges : 1 Ma)
Ouverture maximale, arrêt du mouvement
3-3
Données de la sismique réflexion
Les sédiments du Miocène et du plioquaternaire se disposent en éventail sur
Olympiades académiques de Géosciences
Argument pour une ouverture du bassin à partir
du Miocène.
1
Page 5
les deux marges avec augmentation de
leur profondeur vers le centre du bassin
Présence d'une croûte océanique
Présence d’évaporites (sel) sur le fond du
bassin
Une dorsale a fonctionné
Le bassin a dû subir à la fin du Miocène une
évaporation importante, voire un assèchement,
provoquant la précipitation des sels dissous dans
l’eau.
Synthèse : reconstitution de l’histoire de l’océan ligure
Stade pré-rift (situation initiale) : continuité entre Provence et Corse jusqu’à - 25 Ma.
Stade syn-rift : ouverture en rotation du bassin de - 25 à -15 Ma avec formation de croûte
océanique grâce à l'activité d'une dorsale
0.5
Stade post-rift : arrêt de l’ouverture à partir de - 15 Ma.
On peut donc bien qualifier le Bassin Ligure d'océan
4Les déplacements en latitude et
On peut estimer qu’il n’y a pas de mouvement
longitude des deux stations sont presque relatif entre ces deux stations.
identiques (respectivement 21 et 16
mm/an)
Conclusion : l’ouverture de cet océan est achevée ou est négligeable
5- Voir tableau.
0.5
2
6- Tunnel long (5 fois plus long), plus profond (18 fois plus profond), risques géologiques
importants, technologie compliquée par des conditions extrêmes ……
Vu le trafic envisagé (3 fois moins), ce projet n’a aucune chance d’être rentable
économiquement.
Olympiades académiques de Géosciences
0.5
Page 6
Profil :
Tableau de comparaison :
Tunnel sous la Manche
Tunnel sous la Méditerranée
Distance entre les deux
rives
Profondeur minimale du
tunnel
33km
175km
150m
>2700m
Roches à traverser
Craie
Évaporites, sédiments miocènes ou
basaltes
Structure géologique entre
les deux bords à relier
Bassin sédimentaire
Océan
Coût
16.109€
>>16.109€ (>80.109€)
Durée de construction
7 ans
>7ans (>30 ans ?)
Nombre de passagers
attendus
15.106 passagers
<5.106 passagers
Olympiades académiques de Géosciences
Page 7
EXERCICE 4
Saisie d’informations
1.
ÉTOILE
Soleil
Glièse 581
CoRoT 7
OGLE-2005-BLG-390
Interprétations
Points
2
Limites de la zone d’habitabilité (UA)
0,9 - 1,1
0,1 - 0,2
0,5 - 1,5
0,07 - 0,15
2. Au moins 2 arguments sont attendus pour
chaque exoplanète :
* Glièse 581 c :
- très proche de la limite la zone d’habitabilité, eau
liquide possible,
- température de surface probablement trop
faible ;
- dimension proche de la celle de la Terre (1,5 Rt)
donc probablement planète tellurique.
Glièse 581 c :
Bonne
candidate
malgré
une
température légèrement trop faible.
* Glièse 581 d :
- très proche de la limite la zone d’habitabilité ;
- dimensions plus grandes ;
- température de surface inconnue.
Glièse 581 d :
probabilité d’héberger la vie plus
faible que pour Glièse 581 c
* CoRot 7 b :
- en dehors de la limite d’habitabilité ;
- taille et masse proches de celle de la Terre ;
- température de surface élevée et pas d’eau
liquide.
CoRot 7 b :
malgré ses dimensions proches de
celles de la Terre, cette planète est
trop chaude pour héberger la vie.
* OGLE-2005-BLG-390lB :
- en dehors de la limite d’habitabilité ;
- dimensions roches de celles de la Terre ;
- température trop faible pour de l’eau liquide.
OGLE-2005-BLG-390lB :
malgré ses dimensions proches de
celles de la Terre, cette planète est
trop froide pour héberger la vie.
La meilleure candidate d’après les
critères définis serait Glièse 581 c.
Ce sont des planètes massives qui
correspondent davantage à nos
planètes
externes :
elles
sont
probablement gazeuses
3. D’après le document 3, les exoplanètes
détectées ont forcément des masses, relatives
par rapport à la planète Terre, comprises entre 40
et 10 000 fois pour être repérées lorsqu’elles
«passent » devant leur étoile (doc. 4).
Certaines d’entre elles sont relativement proches
de leur étoile (0,02 UA à 8 UA).
4. Le document 5 montre à la fois une trace
d’avion qui se déplace dans l’atmosphère
terrestre et Mercure.
Olympiades académiques de Géosciences
Les observations depuis le sol
comprennent
des
éléments
perturbateurs bien plus importants
que ce que l’on cherche à
enregistrer ; il faut donc s’en
affranchir si on veut une mesure
exploitable.
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Saisie : 2
Interpréta
tion : 1,5
2
Page 8