Annales gratuites Bac S : Volcanisme et chronologie relative

(3 points)

Mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie

Etablissez de manière raisonnée la chronologie de la mise en place des cinq roches volcaniques représentées dans le document.

Document : volcanisme du Velay dans la région d'Yssingeaux (Massif Central)

La coupe ci-dessous représente les relations géométriques entre différentes formations géologiques de la région.
Sur le terrain, on constate que le basalte noir est cassé et déformé au contact de la phonolite : celle-ci s'est donc formée après le basalte noir.

I - L'ANALYSE ET LES DIFFICULTES DU SUJET

a - Les themes et notions abordes

Le sujet propose la reconstitution de l'histoire géologique d'une région volcanique. A l'exception d'un socle granitique ancien recouvert d'une couche sédimentaire, la région n'est constituée que de roches volcaniques et le but du sujet est de les dater les unes par rapport aux autres. C'est donc un exercice de chronologie relative.

b - Les coups de pouce du sujet

Après l'étude détaillée de la coupe géologique, vous auriez été rassuré en constatant que l'histoire de la région correspond grosso modo à l'ordre des légendes sous la coupe (le plus ancien étant le socle granitique et le plus récent étant le basalte porphyrique).

c - Les difficultes du sujet

La principale difficulté du sujet est la datation de la mise en place du basalte porphyrique. Le principe de superposition de la chronologie relative et le principe selon lequel un terrain volcanique est toujours plus récent que celui qu'il recoupe, n'étant pas suffisants, il faudra, pour trancher, utiliser les données de la chronologie absolue de la légende.

II - L'ANALYSE DU DOCUMENT

Sur le socle granitique primaire (que l'on peut supposer plissé et érodé) recouvert par une couche sédimentaire d'âge tertiaire érodée se sont déposées cinq roches volcaniques. Le but de l'exercice est de reconstituer l'ordre de mise en place de ces roches.
Pour cela, il faut se souvenir qu'une roche volcanique est toujours plus récente que le terrain qu'elle recoupe.
Par conséquent, d'après la coupe :
● La trachy-andésite recoupant les couches sédimentaire et granitique est postérieure à celles-ci.
● Le basalte gris recoupant cette trachy-andésite et la couche oligocène est donc postérieur à ces dernières.
● Le basalte noir recoupant le basalte gris et la couche sédimentaire, le socle granitique s'est donc mis en place après le basalte gris.
● Le basalte porphyrique recoupant lui aussi le basalte gris est donc plus récent que celui-ci.

Le texte nous indique que la phonolite s'est mise en place postérieurement au basalte noir.
Comme la coupe ne nous permet pas de dater, en utilisant les principes de la datation relative, la mise en place du basalte noir par rapport au basalte porphyrique, il faut utiliser pour trancher les données de chronologie absolue de la légende. Le basalte noir est plus ancien que la phonolite (12,80 millions d'années), elle-même plus ancienne que le basalte porphyrique (couche volcanique la plus récente de la région : 7,9 millions d'années).

III - LES REPONSES ATTENDUES

Après l'analyse du document, on peut reconstituer l'histoire volcanique de cette région.
Sur le socle granitique ancien et la couche sédimentaire tertiaire érodée se sont mis en place successivement :
● la trachy-andésite érodée ultérieurement avant d'être recouverte par :
● le basalte gris
● le basalte noir
● la phonolite
● le basalte porphyrique