Exercice 2 - Sujet 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Métropole 1 remplacement 2021
Thème : Le temps et les roches : chronologies relative et absolue · Tiré du sujet Métropole France 1 remplacement (2021)
Énoncé
EXERCICE 2: Histoire géologique de la région d'Andlau (8 POINTS)
Comme d'autres villages alsaciens, Andlau présente une production viticole qui se caractérise par la diversité des types de raisins produits. Cette dernière s'explique par les différents cépages (variétés de vigne) utilisés ainsi que par la diversité des sols de la région, qui traduit la grande hétérogénéité des roches du sous-sol. Cette hétérogénéité se retrouve à l'échelle régionale.
QUESTION:
Expliquer comment la succession chronologique d'événements géologiques permet de rendre compte de la diversité des roches observées dans la région présentée dans le document 1.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.
Document 1: Carte géologique simplifiée de la région d'Andlau
Document 2: Composition minéralogique de roches du secteur d'Andlau
Les trois roches ont la même composition chimique, mais comportent des minéraux différents.
Document 3: Domaines de stabilité de quelques minéraux repères
Le solidus limite le domaine solide (à gauche) du domaine solide + liquide (à droite).
Document 4: Datation absolue de la granodiorite du Hohwald
Un granite se trouvant à proximité et mis en place à la même période que la granodiorite du Hohwald a été daté par la technique de datation absolue U/Pb. Le graphique suivant présente une portion de la courbe qui indique les combinaisons possibles des rapports des deux radiochronomètres et ainsi que les âges correspondants en millions d'années.
Sont également données dans le tableau ci-dessous les valeurs de rapports isotopiques pour trois fractions du granite qui a pu être daté. Elles se situent normalement sur une droite dont l'intersection avec la courbe indique l'âge de cristallisation de la roche.
Corrigé
Corrigé proposé par AprenAI (non officiel)
Expliquer comment la succession chronologique d'événements géologiques permet de rendre compte de la diversité des roches observées dans la région présentée dans le document 1.
Réponse : 1. Sédimentation : dépôt de sédiments argileux à l'origine des schistes de Villé (plus de 500 Ma), puis des schistes de Steige (argiles, quartz, muscovite). 2. Tectonique compressive : chevauchement des schistes de Villé, plus anciens, sur les schistes de Steige. Selon la légende, il est antérieur à la granodiorite du Hohwald. 3. Mise en place de la granodiorite du Hohwald (Doc 4). Les trois fractions sont alignées sur une droite qui recoupe la courbe vers 207Pb/235U ≈ 0,39 et 206Pb/238U ≈ 0,0533, soit environ 330 Ma. La granodiorite est donc plus ancienne que le granite d'Andlau. 4. Métamorphisme de contact autour de la granodiorite. La chaleur du pluton transforme à l'état solide les schistes de Steige, sans changer leur composition chimique (Doc 2), à faible pression (P < 0,4 GPa, soit moins de 15 km environ, Doc 3). Les minéraux suivent le gradient thermique : - schistes de Steige non transformés : argiles, environ 250-300 °C ; - schistes tachetés à biotite, cordiérite et andalousite : environ 500-600 °C ; - au contact du pluton, cornéennes à sillimanite : le champ de la sillimanite est franchi et la muscovite disparaît en présence de quartz, environ 650-700 °C. 5. Mise en place du granite d'Andlau vers 310 Ma, avec sa propre auréole de cornéennes à sillimanite. 6. Filon de rhyolite, plus jeune que le granite d'Andlau ; il recoupe les terrains (principe de recoupement). 7. Tectonique cassante : - une faille normale recoupe le granite d'Andlau, les cornéennes et les schistes de Villé ; elle leur est donc postérieure et traduit une extension ; - une faille à déplacement horizontal recoupe le chevauchement et les formations. 8. Érosion et exhumation des plutons et de leurs auréoles, puis sédimentation discordante : - les roches sédimentaires contiennent des galets de granite d'Andlau (principe d'inclusion) ; - elles recouvrent en partie la faille normale, elles sont donc postérieures à celle-ci. Bilan : la succession sédimentation, compression, deux épisodes magmatiques avec leur métamorphisme de contact, extension et érosion-sédimentation explique la diversité des roches de la région.
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