Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Amérique du Nord 2022 (jour 2)

Montrer que des indices géologiques permettent de valider la reconstitution de certaines étapes de la mise en place de ce gisement.

Réponse : Introduction : Le gisement de gypse de Lazer (Hautes-Alpes) a une particularité : une roche évaporitique ancienne, du Trias, affleure au milieu de formations sédimentaires plus récentes, du Jurassique. Il s'agit de montrer que des indices cartographiques, physiques et de terrain valident les étapes du modèle du document 1 : sédimentation, plissement avec remontée du gypse en dômes, puis érosion. ### 1. Étape de sédimentation (Trias puis Jurassique) * Modèle (Doc. 1) : le gypse se forme au Trias (-231 à -219 Ma) dans une mer peu profonde. Au Jurassique, le bassin s'approfondit et reçoit successivement : * des marnes (-176 à -170 Ma) ; * des calcaires marneux (-170 à -167 Ma) ; * des marnes noires (-167 à -146 Ma). * Indices (Doc. 2 et 3) : les âges indiqués dans la légende et dans le tableau montrent que le gypse est la roche la plus ancienne, suivie de roches jurassiques de plus en plus récentes. * Raisonnement : d'après le principe de superposition, le gypse s'est donc déposé à la base de la série. Il était recouvert par plusieurs centaines de mètres de sédiments : 300 m de marnes, 100 m de calcaire marneux et 300 m de marnes noires. ### 2. Étape de plissement et de remontée du gypse en dômes * Plissement (Doc. 2) : la carte montre un axe de pli orienté ONO-ESE. Autour de cet axe, les affleurements sont disposés de façon symétrique et en bandes : les marnes, plus anciennes, apparaissent au cœur, entourées de calcaire marneux puis de marnes noires. Cette disposition traduit une déformation en plis, ce qui valide la formation de grands plis lors de l'orogenèse alpine. * Remontée du gypse (Doc. 3) : comparons les masses volumiques. * Gypse : 2000 à 2300 kg·m⁻³. * Marnes : 2400 kg·m⁻³. * Calcaire marneux : 2450 kg·m⁻³. * Marnes noires : 2500 à 2600 kg·m⁻³. Le gypse est moins dense que toutes les roches qui le recouvraient. Cette différence de densité permet sa remontée en dômes à travers ces roches peu cohésives, ce qui valide l'hypothèse du document 1. ### 3. Étape d'érosion et mise à l'affleurement en contact avec des roches d'âges différents * Indices cartographiques (Doc. 2) : à l'origine, le gypse se trouve plus de 700 m sous la surface. Pourtant, ses affleurements (en noir) apparaissent au milieu des marnes noires et au contact du calcaire marneux, des roches beaucoup plus récentes. Il est donc remonté puis a été dégagé par l'érosion. * Indices de terrain (Doc. 4, point A) : * On observe le gypse triasique, sur environ 40 m d'épaisseur, posé au-dessus des marnes noires jurassiques. * Une roche plus ancienne se trouve ainsi au-dessus d'une roche plus récente, ce qui contredit le principe de superposition : c'est un contact anormal. * Ce contact s'explique par la montée du gypse en dôme, qui a traversé puis chevauché les marnes, avant que l'érosion ne le mette à nu. Conclusion : les âges et la superposition initiale valident l'étape de sédimentation. La carte valide le plissement. La différence de masses volumiques valide la remontée du gypse en dômes. Les affleurements cartographiés et photographiés, où le gypse est en contact anormal avec des roches d'âges différents, valident l'étape d'érosion. Ces indices confirment donc les étapes de mise en place du gisement proposées dans le document 1.