Stages 1S

Le terrain Briançonnais et la construction historique du modèlede la tectonique des plaques.

« De la dérive des continents à la tectonique des plaques lithosphériques »

 
Objectif général du stage :

La pratique du terrain permet d’aborder de façon concrète divers chapitres du programme de 1°S et de se préparer au programme de Terminale S.

À partir de l’exploitation des objets de terrain (et en ayant à l’esprit les acquis de la classe de quatrième), l’objectif du stage est de fournir des arguments qui vont dans le sens de la construction historique du modèle de la tectonique des plaques (programme 1°S - thème 1B).

Notre stratégie pédagogique :

EN SALLE préférentiellement
- un exposé préparatoire rappellera les acquis du collège.
- le stage sera présenté dans sa globalité.

La géolpoch’, en cohérence avec notre stratégie pédagogique, sera distribuée à l’issue de cet exposé à chaque élève et sera systématiquement utilisée au cours du stage.

SUR LE TERRAIN, nous privilégions une description des objets (document de terrain) puis leur exploitation.

Programme sur 3 jours :

Ce programme est donné à titre indicatif, nous pouvons l'adapter à des durées de stage de 1 à 4 jours.

J1 matin – Durance / Villard-St-Pancrace : les objets de la géologie et les méthodes du géologue sur le terrain

Programme 1°S : Les études sismiques et pétrographiques permettent de caractériser et de limiter deux grands types de croûtes terrestres : une croûte océanique essentiellement formée de basalte et de gabbro et une croûte continentale constituée entre autres de granite. La croûte repose sur le manteau, constitué de péridotite.

Le géologue dispose d’objets actuels pour reconstituer les épisodes du passé. Ces objets sont les paysages et les roches.

Il met en œuvre des outils : acide, loupe, boussole, carte, clé de détermination (géoploch’)…
Il développe des méthodes : observation, description, croquis, stratégie d’échantillonnage …
Il mobilise des principes : superposition, actualisme, recoupement…

Objectifs :

  • Distinguer les grandes catégories de roches
  • Observer des échantillons de roches des croûtes océanique et continentale
  • Réaliser un panorama géologique

Déroulement :

Exposé – présentation
Terrain : Villard-Saint-Pancrace

  • Collecte et identification d'échantillons de roches représentatives des deux croûtes.
  • Lecture de paysage et réalisation d’un panorama, relations entre roches, paysages et cartes (topographiques, géologiques).

—> Document de terrain

J1 après-midi – Combarine : étude d’un gisement de combustible fossile, la mobilité horizontale des continents

Programme Seconde : La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières.
La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales. 

Programme 1°S : Les premières idées évoquant la mobilité horizontale s’appuient sur quelques constatations : […] la distribution géographique des paléoclimats et de certains fossiles.

Objectifs :

  • Identification de la ressource exploitée (gisement de combustible fossile)
  • Reconstitution de son mode de formation
  • Exploitation en terme de la construction historique du modèle de la tectonique des plaques

Déroulement :

Exposé - présentation
Terrain : Puy-Saint-Pierre

  • Étude du gisement de charbon, ressource locale (ancienne mine expoitée jusque dans les années 60).
  • Reconstitution d'une séquence type, recherche de fossiles, reconstitution d'un paléo-environnement (actualisme). Recherche des conditions de transformation et de conservation de la matière organique (programme Seconde).
  • La répétition des séquences permet d’envisager le phénomène de subsidence.
  • Exploitation en terme de paléoclimat et de la mobilité continentale (programme 1°S, thème 1B : naissance de l’idée, travaux de Wegener).

—> Document de terrain

J2 journée - le massif du Chenaillet, un espace océanique

Programme 1°S (thème 1-B) : Au début des années 1960, les découvertes de la topographie océanique et des variations du flux thermique permettent d’imaginer une expansion océanique par accrétion de matériau remontant à l’axe des dorsales, conséquence d’une convection profonde.
La divergence des plaques de part et d’autre de la dorsale permet la mise en place d’une lithosphère nouvelle à partir de matériaux d’origine mantellique.

Objectifs :

  • Identification d’une lithosphère océanique à partir d’une série de roches rencontrées (leur nature : péridotites, gabbros, basaltes ; leurs relations géométriques).
  • Reconstitution de son mode de formation
  • Exploitation en terme de construction historique du modèle de la tectonique des plaques

Déroulement :

Exposé – présentation
Terrain : Itinéraire depuis 1650 m Cervières – 2200 m  lac des Sarailles
Arête Ouest : 2300 m les serpentinites – 2350 m gabbros - filons - 2450 m basaltes – filons (à la descente).
Au Rocher de la Perdrix (ou blocs vus en redescendant) : les sédiments.
Lecture des paysages, étude des roches :
  – magmatiques (manteau, croûte) ;
  – sédimentaires (radiolarites, calcaires marmoréens, calcschistes planctoniques).  Datation de la croûte océanique.
Exploitation des données de terrain

—> Documents de terrain, document de synthèse

J3 matin - Barrachin, une ressource exploitable, son lien avec la construction historique du modèle de la tectonique des plaques.

Programme 1°S : L’objectif est de montrer que le modèle de la tectonique des plaques présente un intérêt appliqué.
… on choisira un exemple permettant de montrer que, parfois, ce modèle permet de comprendre les conditions d’existence d’une ressource exploitable. L’exemple sera choisi de façon à introduire quelques idées concernant une histoire sédimentaire compréhensible dans le cadre du modèle de la tectonique des plaques. Son étude (nature, gisement) permet de comprendre que ses conditions d’existence peuvent être décrites en utilisant le cadre général de la tectonique des plaques.
La divergence des plaques de part et d’autre de la dorsale permet la mise en place d’une lithosphère nouvelle à partir de matériaux d’origine mantellique.

Objectifs :

  • Identifier une ressource géologique locale
  • Reconstituer son mode de formation
  • Exploiter en terme de construction historique du modèle de la tectonique des plaques

Déroulement :

Exposé – présentation : Quel est le processus qui conduit une lithosphère continentale unique, la Pangée, à se morceler en plusieurs plaques lithosphériques avec création d’espaces océaniques ?
Le fonctionnement des dorsales est-il le moteur de l’écartement des masses continentales comme le pensait Hess dans les années 60 ?

Terrain :

  • Cité Vauban de Briançon (identification de roches utilisées pour les constructions (remparts, églises, maisons, fontaines…)
  • puis carrière de Barrachin (ressource exploitée : calcaires, dolomies).

- Blocs de roches sédimentaires servant pour les enrochements.
- Retrouver les conditions de dépôts au sein d’une mer épicontinentale recouvrant un continent.
- Mettre en relation les conditions de dépôt (subsidence tectonique lente) avec la tectonique des plaques, ici amincissement lithopshérique.
- Utiliser la présence de failles normales discrètes (dater du Trias) comme autant d’indices de la divergence des plaques continentales.

—> Documents de terrain.

—> Document de synthèse

Les étapes « océaniques » de la construction historique du modèle de la tectonique des plaques, en 1S.

  • Étape 1 : Au Carbonifère, un continent unique, la Pangée, un océan unique, la Panthalassa.
  • Étape 2 : Au Trias, un processus tectonique d’étirement - amincissement lithosphérique affecte la plateforme continentale.
  • Étape 3 : Au Jurassique supérieur, la poursuite de cet amincissement conduit à la « déchirure » de la plateforme continentale, il n’y a plus de lithosphère, il y a remontée et fusion partielle de l’asthénosphère ce qui entraîne la mise en place de dorsales > création d’espaces océaniques qui morcellent la Pangée.

En conclusion, c’est la divergence des plaques qui entraîne l’amincissement de la lithosphère et permet la formation d’une nouvelle lithosphère.

J3 après-midi – Guil : indices tectoniques du raccourcissement en domaine continental

Programme TS (Thème 1-B-1) : L’épaisseur de la croûte résulte d’un épaississement lié à un raccourcissement et un empilement. On trouve des indices tectoniques : plis, failles, nappes.  

Objectifs :

Repérer, à différentes échelles, des indices tectoniques du raccourcissement et de l’empilement.

Déroulement :

Exposé – présentation

Terrain : nappe du Guil et pli de Saint-Clément

Pli de Saint-Clément

  • Description du paysage et repérage du pli.
  • Exploitation des indices tectoniques (pli) en terme de raccourcissement-épaississement.

Nappes du Guil

  • Description du paysage.
  • Données de terrain : Parcours et réalisation d’une coupe géologique permettant de déterminer un contact anormal. Visualiser ce contact anormal dans ce paysage.
  • Interprétation : notion de nappes.
  • Exploitation dynamique : le raccourcissement-épaississement lié à un empilement d'unités tectoniques est dû à la convergence lithosphérique (collision dans le contexte de la formation des chaines de montagnes – programme TS thème 1-B-2

 —> Documents de terrain 

—> Document de synthèse du stage

 
Kilométrage sur place

 Programme Distance aller-retour depuis Briançon
et amplitude horaire 
 J1 – Villard-St-Pancrace / Combarine (Puy St Pierre) 40 km, 9h - 17h
J2 – Chenaillet (Cervières) 40 km, 8h - 18h
J3 – Val Durance / Guil (Briançon - Barrachin - Guillestre - St Clément) 120 km, 9h - 17h