Exercice 1 : Les roches continentales, témoins de… · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Métropole 2 remplacement 2021

Montrer comment des indices géologiques présents sur les continents permettent de mettre en évidence des événements tectoniques et climatiques passés.

Réponse : ### Proposition de synthèse argumentée #### Introduction Contrairement à la croûte océanique, continuellement recyclée par subduction (âge maximal d'environ 200 Ma), la lithosphère continentale, moins dense, ne plonge pas aisément dans le manteau. Elle conserve ainsi des roches datant de plus de 4 milliards d'années, véritables archives de l'histoire terrestre. Problématique : Quels indices pétrologiques, structuraux et sédimentaires permettent de reconstituer la dynamique tectonique et les paléoclimats de la Terre ? --- #### I. Des témoins géologiques des événements tectoniques passés 1. Indices de déformation tectonique à l'échelle régionale : - Régimes compressifs (orogenèses) : plis, failles inverses et nappes de charriage (ex. chaîne hercynienne, Alpes). Ils témoignent du raccourcissement et de l'épaississement crustal lors des collisions continentales. - Régimes extensifs (rifting) : failles normales et blocs basculés délimitant des fossés d'effondrement (ex. fossé rhénan, rift est-africain). 2. Indices pétrologiques et métamorphiques : - Enfouissement et exhumation : les minéraux index des roches métamorphiques (grenat, disthène, sillimanite dans les micaschistes et gneiss) enregistrent les conditions de pression et de température subies (trajet P-T-t). - Anciennes subductions et sutures océaniques : les ophiolites (péridotites serpentinisées, gabbros, basaltes en coussins) présentes sur les continents prouvent l'existence d'un océan disparu par subduction, avec obduction de lambeaux de lithosphère océanique (ex. Chenaillet). Les schistes bleus et les éclogites (faciès haute pression - basse température) attestent d'une subduction antérieure à la collision. 3. Indices magmatiques : - Les granitoïdes tardi- et post-orogéniques marquent la fusion partielle (anatexie) de la croûte épaissie. - Les anciennes andésites et granitoïdes calco-alcalins signent un magmatisme de subduction passé. --- #### II. Des témoins géologiques des variations climatiques passées 1. Indices sédimentaires de périodes froides (glaciations) : - Les moraines fossilisées (tillites) et les blocs erratiques témoignent de l'avancée de calottes glaciaires sur les continents. Exemples : tillites du Paléozoïque supérieur de la glaciation gondwanienne ; tillites néoprotérozoïques associées à l'hypothèse de la *Terre boule de neige*. - Les stries glaciaires sur le socle indiquent le sens d'écoulement des anciens glaciers. 2. Indices sédimentaires de climats chauds et/ou arides : - Climats arides : évaporites (gypse, halite) issues d'une intense évaporation en milieu confiné (ex. Trias en Europe). - Climats chauds et humides : épaisses couches de charbon (Carbonifère) formées par l'accumulation de végétaux luxuriants dans des bassins subsidents sous climat équatorial ; bauxites et latérites issues d'une altération poussée. 3. Indices paléontologiques : - Les fossiles d'organismes à exigences climatiques connues (récifs coralliens, flore à *Glossopteris*, pollens) renseignent sur les températures passées, selon le principe d'actualisme. --- #### III. Croiser les indices tectoniques et climatiques : la dérive des continents - La présence de tillites carbonifères dans des régions aujourd'hui tropicales (Afrique, Inde, Amérique du Sud) ou de charbons carbonifères en Europe s'explique par une position paléogéographique différente des continents, et non uniquement par un changement climatique global. - La continuité des tillites, des stries glaciaires, des fossiles (*Mesosaurus*, *Glossopteris*) et des chaînes anciennes de part et d'autre de l'Atlantique permet de reconstituer le Gondwana puis la Pangée. - Le paléomagnétisme des roches continentales (inclinaison de l'aimantation fossile) fournit la paléolatitude et confirme ces déplacements. - Ces mouvements influencent à leur tour le climat : orogenèses, altération des silicates qui consomme du CO2, position polaire des continents favorisant l'englacement. --- #### Conclusion Les roches continentales conservent des indices variés : - structuraux, métamorphiques et magmatiques, qui révèlent les rifts, les subductions et les collisions passées ; - sédimentaires et paléontologiques, qui révèlent les glaciations, les périodes chaudes et les périodes arides. Leur datation et leur confrontation, avec le paléomagnétisme, permettent de reconstituer à la fois la mobilité des continents et l'histoire climatique de la Terre, deux phénomènes étroitement liés.