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Mise en évidence d’une orogénèse ancienne

Exploiter des faits géologiques pour présenter des arguments mettant en évidence l’orogénèse Varisque ou Hercynienne en France.

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Programme de sciences de la vie et de la Terre de première spécialité
BO spécial n°8 du 25 juillet 2019
Terminale spécialité : La Terre, la vie et l’organisation du vivant
Les traces du passé mouvementé de la terre

Connaissances

Des domaines continentaux révélant des âges variés
Les continents associent des domaines d’âges différents. Ils portent des reliquats d’anciennes chaînes de montagnes (ou ceintures orogéniques) issues de cycles orogéniques successifs.
La recherche d’océans disparus
Les ophiolites sont des roches de la lithosphère océanique. La présence de complexes ophiolitiques formant des sutures au sein des chaînes de montagnes témoigne de la fermeture de domaines océaniques, suivie de la collision de blocs continentaux par convergence de plaques lithosphériques.
L’émergence d’ophiolites résulte de phénomènes d’obduction ou de subduction, suivis d’une exhumation.
Les marques de la fragmentation continentale et de l’ouverture océanique
Les marges passives bordant un océan portent des marques de distension (failles normales et blocs basculés) qui témoignent de la fragmentation initiale avant l’accrétion océanique.
Les stades initiaux de la fragmentation continentale correspondent aux rifts continentaux.
La dynamique de la lithosphère détermine ainsi différentes périodes paléogéographiques, avec des périodes de réunion de blocs continentaux, liées à des collisions orogéniques, et des périodes de fragmentation conduisant à la mise en place de nouvelles dorsales.
Notions fondamentales : cycle orogénique, ophiolites, paléogéographie.
Objectifs : les élèves mobilisent leurs acquis de la classe de première sur la tectonique globale actuelle (notamment les marqueurs de collision ou d’extension) pour reconstituer l’histoire géologique de la Terre et notamment sa paléogéographie.

Compétences travaillées

  • Pratiquer des démarches scientifiques (raisonner avec rigueur, argumenter)
  • Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre (Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à partir de documents en citant ses sources, à des fins de connaissance et pas seulement d’information)
  • Pratiquer des langages (Communiquer sur ses démarches, en argumentant ; Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : écrit)


 

Matériel et supports utilisés

Consigne et production attendue

  1. À partir de l’exploitation de la carte géologique de France au 1/106 et de sa légende, identifier au moins 3 régions où l’on peut trouver des traces de l’orogenèse varisque, en s’appuyant sur les formations magmatiques (volcaniques et plutoniques) et métamorphiques (orthogneiss). Argumenter la réponse avec des données précises issues de cette exploitation.
  2. En s’appuyant sur le document complété de prérequis de la classe de 1ère et des documents mis à disposition, retrouver quels indices d’étapes de subduction et de collision les géologues ont pu trouver sur le terrain et argumenter le fait que cela soit bien une orogénèse, mais ancienne.

Production attendue : production écrite argumentée.

Exemples de progressions possibles

Objectifs de la séance présentée : On cherche à mettre en évidence les traces de cette orogenèse en France, dans le domaine continental, et comprendre quels phénomènes géologiques sont à l’origine d’une telle orogénèse.

Logique de
la séquence

Succession des séances et travaux élèves

Séance précédente

Constat : La chronologie relative permet d’établir une succession d’évènements géologiques (chronostratigraphie)

Problème : Comment déterminer l’âge absolu d’une roche ou d’une entité géologique ?

Activité : Appréhender une méthode de chronologie absolue (méthode Rb/Sr ) pour dater un objet géologique et construire une chronologie.

La séance
présentée

Travail élève en amont de la séance : REMOBILISER LES ACQUIS DU PROGRAMME DE 1ere SPECIALITE SVT (Partie « Dynamique interne de la Terre » « Divergence et convergence »)

Constat : Des méthodes (chronologies relative et absolue) permettent de construire une chronologie spatiotemporelle à partir de supports géologiques (roches, terrains, cartes…) et d’organiser des étapes géologiques du passé.

Problème : Comment mettre en évidence une histoire géologique ancienne ?

Activité : Exploiter des faits géologiques pour présenter des arguments mettant en évidence une orogénèse passée : l’exemple de l’orogénèse Varisque ou Hercynienne.

Séance suivante

Constat : La chaine hercynienne comporte des lambeaux de lithosphères océaniques, en milieu continental, les complexes ophiolitiques.

Problème : Comment se mettent en place les complexes ophiolitiques ?

Activité : Reconstituer l’histoire géologique de la Terre à partir de l’étude de complexes ophiolitiques (Alpes, Himalaya)

Variante possible  :

Logique de
la séquence

Succession des séances et travaux élèves

Séance précédente

Travail élève en amont de la séance : REMOBILISER LES ACQUIS DU PROGRAMME DE 1ere SPECIALITE SVT (Partie « Dynamique interne de la Terre » « Divergence et convergence »)

Constat : La chaine hercynienne comporte des lambeaux de lithosphères océaniques, en milieu continental, les complexes ophiolitiques.

Problème : Comment se mettent en place des complexes ophiolitiques ?

Activité : Reconstituer l’histoire géologique de la Terre à partir de l’étude de complexes ophiolitiques (Alpes, Himalaya)

La séance
présentée

Constat : L’émergence d’ophiolites résulte de phénomènes d’obduction ou de subduction, suivis d’une exhumation.

Problème : Comment mettre en évidence une histoire géologique ancienne ?

Activité : Exploiter des faits géologiques pour argumenter une reconstitution paléogéographique : Exemple de l’orogenèse Varisque ou Hercynienne

Séance suivante

Constat : La chronologie relative permet d’établir une succession d’évènements géologiques (chronostratigraphie)

Problème : Comment déterminer l’âge absolu d’une roche ou d’une entité géologique ?

Activité : Appréhender une méthode de chronologie absolue (méthode Rb/Sr ) pour dater un objet géologique et construire une chronologie.


 

Évaluation

Une grille d’évaluation formative des compétences travaillées est proposée :

grille_evaluation.pdf

Références

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