Les acquis du collège... 1 – Séismes et volcanisme

Les acquis du collège...
Centre Briançonnais de Géologie A l p i n e - 35, rue Pasteur 05100 Briançon - 04 92 20 56 55 - http://www.cbga.net - [email protected]
1 – Séismes et volcanisme
A. Les séismes résultent d’une rupture brutale des roches en profondeur et se manifestent pas des déformations à la surface de la Terre.
Des contraintes s’exerçant en permanence sur les roches conduisent à une accumulation d’énergie
qui finit par provoquer leur rupture au niveau d’une faille :
– le foyer du séisme est le lieu où se produit la rupture ;
– à partir du foyer, la déformation se propage sous forme d’ondes sismiques enregistrables.
Ils sont particulièrement fréquents dans certaines zones de la surface terrestre. Ils se produisent surtout
dans les chaînes de montagnes, près des fosses océaniques et aussi le long de l’axe des dorsales.
B. Le volcanisme est l’arrivée en surface de magma qui donne naissance à des coulées
de lave ou à des explosions.
- Un magma est un mélange de roches fondues, de gaz et de quelques éléments solides qui l’accompagnent au cours de sa remontée vers la surface. Il provient de la fusion de roches et a séjourné plus
ou moins longtemps dans un réservoir magmatique situé à quelques kilomètres de profondeur.
- Le refroidissement du magma et sa solidification donnent naissance aux roches volcaniques dont la
structure est constituée de cristaux englobés par un verre.
- La structure d’une roche volcanique conserve les traces des conditions de sa formation : plus la
vitesse de refroidissement est lente, plus les cristaux formés sont gros et occupent une part importante
dans la roche.
2 – La tectonique des plaques
- En surface, la Terre est structurée en deux couches concentriques aux caractéristiques différentes :
la lithosphère, superficielle et rigide, qui repose sur l’asthénosphère, moins rigide.
- La lithosphère est découpée en plaques mobiles délimitées par des frontières où se concentrent l’essentiel des activités sismique et volcanique.
- À raison de quelques centimètres par an, les plaques se forment et s’écartent à l’axe des dorsales.
Elles se rapprochent et s’enfouissent vers l’asthénosphère au niveau des fosses océaniques.
- Le mouvement des plaques lithosphériques sur l’asthénosphère assure le déplacement des continents, ‘louverture et la fermeture des océans.
- L’affrontement des plaques engendre des déformations de la lithosphre et aboutit à la formation des
chaînes de montagnes.
Questionnaire...
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QUIZ
- Le foyer est l’endroit de la surface sous lequel se produit la rupture à
l’origine d’un séisme
- L’épicentre d’un séisme est l’endroit de la surface où sont émises les
ondes sismiques
- Le volcanisme correspond à la formation de magma en profondeur
- Les roches volcaniques ont une structure entièrement cristallisée
- Les gros cristaux contenus dans les roches volcaniques témoignent
du refroidissement rapide de la lave après émission à la surface de la
Terre
- Dans une roche volcanique, le verre est constitué de nombreux cristaux visibles au microscope optique
- Les plaques lithosphériques reposent sur l’asthénosphère
- Les mouvements des plaques sont responsables de la fermeture des
océans, tandis que le volcanisme est seul responsable de la formation
des chaînes de montagne
- Une plaque lithosphérique est un secteur lithosphérique particulièrement stable délimité par des frontières où se concentrent la sismicité et
le volcanisme
- L’asthénosphère s’enfonce sous la lithoshère au niveau des fosses
océaniques
- Au cours du mouvement des plaques, les fonds océaniques s’écartent de part et d’autre des dorsales mais les continents ne se déplacent pas
- L’écartement des plaques lithosphériques de part et d’autre de la dorsale conduit à une augmentation de la surface globale de la Terre
VRAI
FAUX
1S
Les objets de la géologie : les paysages
-VILLARD ST PANCRACE
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Pour raconter l’histoire de la Terre, le géologue dispose sur le terrain d’objets : les paysages et les roches.
Les paysages montrent les relations géométriques entre les roches. Le géologue peut exploiter ces relations grâce
au principe de superposition.
Les roches contiennent des informations que le géologue peut décoder grâce au principe d’actualisme.
Il faut donc apprendre à lire les paysages et à reconnaître les roches!
Méthode pour lire le paysage : Voir le Géolpoch’
Lecture de paysage : Décrire et dessiner le paysage. Situer les villages dce Puy-St-Pierre, Puy Saint-André et la
Chapelle de Notre Dame des Neiges. Combien d’ensembles géologiques successifs distinguez-vous de bas
en haut ?
En appliquant le principe de superposition, émettre une hypothèse quant à la chronologie de dépôt des terrains observés.
.......................................................................................................................................................................................
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A partir de l’étude de la carte géologique simplifiée ci-contre, et des informations qu’elle contient, placer sur
votre dessin de paysage les âges des
différents terrains repésentés.
Le principe de superposition est-il
ici vérifié ? ..................................
Le géologue utilise les principes fondamentaux pour exploiter les informations
recueillies sur le terrain :
superposition, mais aussi, recoupement, actualisme, continuité.
Document de terrain - Combeynot
1S
Objectif :
Identifier les roches de la croûte terrestre
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Méthode :
1) Au col du Lautaret, lecture du paysage à 360°. Localiser le Combeynot.
2) Sur le terrain, récolte et description d’échantillons.
Étude du paysage
Étude des roches rencontrées
Échantillonage /
Description
Compacte ou meuble
1
2
3
Couleur
Action de l’acide
Dureté
Structure : cristaux jointifs,
dans une pâte, orientés ?
Minéraux
Autres (fractures, filons...)
Croquis
Nom
Les géologues distinguent croûte continentale et croûte océanique. À partir des données de terrain et du document d’accompagnement, à laquelle de ces deux types de croûtes appartiennent
les roches étudiées? Justifier.
Document de terrain - Chenaillet
1S
Objectif :
- Identifier la nature d’une lithosphère
- Retrouver ses conditions de formation
cabane des Douaniers
arête ouest
sommet
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Méthode :
- Description des objets géologiques (paysages et roches).
- Interprétation des objets à l’aide des informations recueillies sur le terrain et du document d’accompagnement
ouest
Panorama de l’arête Ouest depuis le lac des Sarailles
Faits d’observation
est
Exploitation
Méthode :
Description des objets géologiques (paysages et roches), interprétation des objets à l’aide des outils et
des compléments fournis sur le terrain.
Outils :
Principe de superposition
C.sup.
C. inf.
J.sup.
Secondaire
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Objectif :
- Identifier et caractériser les roches sédimentaires rencontrées.
- Dater leur dépôt
Tertiaire
Document de terrain - Rocher de la Perdrix
1S
Principe d’actualisme
Le paysage :
J.
moy.
J. inf.
T. sup.
T moy.
T. inf.
Fin I-aire
Les roches :
3
Observation/Description des objets + compléments
2
1
Roches du fond océanique difficilement
visibles car masquées (éboulis, herbe)
mais accessible non loin d’ici, au Mont
Cruzore (route de Sestrières, en Italie)
où elles sont représentées par des
basaltes en coussins déformés
Exploitation des objets
E
1S
Exploitation - Chenaillet
1) À partir des données récoltées sur le terrain, représenter la série rencontrée au Chenaillet et au Rocher de
la Perdrix
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Nom et type des
roches observées
Représentation
symbolique des roches
Noms des arrêts
2) Cet ensemble forme une lithosphère (manteau + croûte). A partir des informations récoltées pendant la journée et celles fournies par le document d’accompagnement :
2-1- Quels indices permettent de déterminer la nature océanique ou continentale de cette lithosphère?
Justifier pour chaque indice.
2-2) Quels sont les éléments successifs qui ont permis la formation de cette lithosphère ?
1S
Objectif :
Document de terrain - Combarine
- Etudier le mode de formation de la ressource exploitée à la Combarine
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- Rechercher un indice en faveur de la théorie de Wegener
1 - Localisation du gisement étudié :
1) À l’aide des informations fournies (cartes, boussoles, GPS), localiser le site de “la Combarine” dans le paysage.
2) Sur la carte géologique, repérer et entourer en rouge le lieu de la sortie en vous aidant de la carte topographique.
De quelle nature est la ressource exploitée et quel est l’âge des terrains qui la renferment ?
2- Les roches rencontrées : de l’échantillon, au milieu de dépôt
Échantillonage / Observation / Description des roches
Le sédiment d’origine
3- Affleurement sur la route de Puy-Richard : la géométrie des dépôts
Observer, décrire et réaliser un croquis de l’affleurement
Le milieu de dépôt
Imaginer une hypothèse sur la succession
d’événements pouvant conduire à la série
observée
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Document de terrain - Combarine
1S
4- L’affleurement au niveau de la terrasse : des indices pour valider l’hypothèse
Les faits observés
Phase 3 :
... et leur interprétation
1
3
2
Phase 2 :
1
Phase 1 :
tronc fossile de Calamite
“galets mous” (fragments de
schistes emballés dans les grès)
surface irrégulière
charbon intercalé dans les
schistes
nombreuses empreintes de
fougères dans les schistes
grès
Autres éléments permettant de valider l’hypothèse :
conglomérats
5- Bilan
1) Connaissant les conditions nécessaires à la formation du charbon, sa présence dans le briançonnais
pose problème, lequel ?
2) À partir de la carte de répartition actuelle des gisements de charbon et des traces d’érosion glaciaire
datant du Carbonifère, proposer une solution au problème énoncé à la question précédente.
Tertiaire
Objectifs :
Document de terrain - BARRACHIN
- Identifier une ressource locale
- Mettre en relation les conditions de formation de cette ressource locale avec la tectonique des plaques
Outils à mobiliser :
C.sup.
C. inf.
- Principe de superposition
- Principe d’actualisme
J.sup.
Secondaire
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1S
1) Identification de la ressource locale
2) La ressource dans son contexte géologique
Sur le terrain, panorama puis étude des roches (observation, description puis exploitation)
ouest
J.
moy.
J. inf.
T. sup.
T moy.
T. inf.
est
Fin I-aire
Panorama à observer et compléter
Observation/Description des objets
Exploitation des objets
3) Quel évènement a permis la formation de cette ressource ?
4) Quel lien peut-on établir entre cette ressource géologique locale et la tectonique à l’échelle des
plaques?
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1S
Objectifs :
Document de terrain - PLAN DE PHAZY
- Identifier une ressource locale
- Mettre en relation les conditions de formation de cette ressource locale avec la tectonique des plaques
1) Identification de la ressource locale
Croquis
2) Quel lien peut-on établir entre cette ressource géologique locale et la tectonique à l’échelle des
plaques?