CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE o o

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1 EXTRAIT DU PROGRAMME Le mdèle de la tectnique des plaques cnstitue un cadre intellectuel utile pur rechercher des gisements pétrliers. A partir de l étude d un exemple n mntre que la tectnique glbale peut rendre cmpte : - d un psitinnement gégraphique du bassin favrable au dépôt d une matière rganique abndante et à sa cnservatin ; - d une tectnique en curs de dépôt (subsidence) et après le dépôt qui permettent l enfuissement et la transfrmatin de la matière rganique puis la mise en place du gisement. La rare cïncidence de tutes ces cnditins nécessaires explique la rareté des gisements dans l espace et le temps. CONNAISSANCES CONSTRUITES Dans la régin de Péchelbrnn (Bas-Rhin) à la fin de l ère secndaire régnait un climat trpical favrable au dévelppement du planctn. Au début de l ère tertiaire, des muvements d extensin nt eu lieu attestés par des failles nrmales et un fssé d effndrement, prvquant l invasin par la mer et le dévelppement du planctn. Le déplacement des plaques u tectnique des plaques (divergence) crée des cnditins favrables à la prductin de matière rganique et à sa cnservatin sus les sédiments. A Péchelbrnn, la divergence entraine un affaissement avec frmatin d un rift subsident, avec cmme cnséquence une accumulatin de sédiment enfuissant la matière rganique qui sus l effet des bactéries et de la température crissante se transfrme en pétrle. Ces cnditins de tectnique snt indispensables à la frmatin du pétrle. Puis il y a eu accumulatin de sédiment de type grès et sable au tertiaire, le pétrle léger quitte la rche mère (schiste bitumineux) et est stcké dans le grès, rche preuse. En général les muvements tectniques de cmpressin facilitent la migratin du pétrle vers les rches réservirs surmntées d une cuche imperméable. CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE Partie du prgramme : la Terre dans l Univers, la vie et l évlutin du vivant Niveau : première Titre de la séance : la tectnique des plaques et la recherche d hydrcarbures Décuvrir la mrphlgie et la structure des marges passives à partir de cupes gélgiques. Recenser, extraire et rganiser des infrmatins permettant de recnstituer le cntexte gégraphique et gélgique à l épque du dépôt et à l rigine de l hydrcarbure. Mettre en évidence la prpriété preuse du grès, rche réservir. CONDITIONS MATÉRIELLES Les élèves travaillent par binôme, ils utilisent Ggle Earth afin de visualiser le relief de la régin de Pechelbrnn et un tectdidac pur mntrer que la divergence est à l rigine de ce cntexte. Le binôme utilise ensuite le micrscpe plarisant et une caméra pur bserver le grès rche réservir et capturer cette image. COIN LABORATOIRE Matériels Tectdidac Micrscpe plarisant Caméra pur micrscpe Analyseur Universel Echantilln de grès Lame mince de grès Lgiciel mesurim Ggle earth 1 / 5

2 Dcuments didactiques Fiche d utilisatin du lgiciel mesurim Fiche d aide de Ggle earth Fiche d utilisatin du lgiciel traitement texte animatin DESCRIPTIFS Activité 1 : rechercher les cnditins de frmatin du pétrle En intrductin le prfesseur prjette une carte situant les gisements d hydrcarbure mndiaux. Cette carte mntre que les gisements snt limités, n peut en déduire que la frmatin du pétrle nécessite des cnditins particulières. Ensuite il prjette une publicité datant de 1949 vantant le pétrle de Pechelbrnn, en Alsace. On va rechercher au curs de cette activité les cnditins ayant permis la frmatin du pétrle en Alsace. Objectif : mntrer que la divergence, ayant cnduit au rift alsacien, a entrainé des cnditins à l rigine de la frmatin du pétrle. Supprt : les élèves utilisent Ggle Earth pur décuvrir que Pechelbrnn se situe dans un fssé d effndrement et le tectdidac pur mdéliser la divergence à l rigine de ce rift. 1. Lancer Ggle Earth et lcaliser Pechelbrnn. 2. Placer des repères à : Fleckenstein, Pechelbrnn, Sultzerkpf et Wildersee. 3. Grace aux fnctinnalités de Ggle Earth tracer un trajet passant par les repères précédents. 4. En faisant un clic drit sur vtre trajet, afficher le prfil d élévatin. 5. A partir de ce prfil décrire les particularités de cette régin qu n appelle rift alsacien. 6. En utilisant le tectdidac, mntrer que ce rift a pur rigine une tectnique de divergence. Le prfesseur crrige et explique que le pétrle prvient de la transfrmatin du planctn. 7. En utilisant les infrmatins sur l histire gélgique de l Alsace, l animatin et les dnnées précédentes, expliquer la frmatin du pétrle. Critères d évaluatin - Lcalisatin de Pechelbrnn à l aide de Ggle Earth - Repère placé crrectement et nmmé - Trajet cmprte les lieux demandés - Affichage du prfil d élévatin - Utilisatin du tectdidac pur créer un muvement de divergence - Explitatin et mise en relatin des infrmatins extraites à partir du dcument sur l histire de Pechelbrnn et de l animatin sur la frmatin du pétrle et rédactin d une synthèse. 2/5

3 Activité 2: les prpriétés des rches d un gisement d hydrcarbure Lrs de l activité précédente les élèves nt pu cnstater que le pétrle est stcké dans le grès u le sable, nus allns rechercher la prpriété du grès lui permettant de stcker le pétrle. Objectif : mntrer que le grès est une rche cntenant des pres puvant stcker du pétrle. Supprt : les élèves bservent à l œil nu et au micrscpe plarisant le grès puis ils capturent une image à légender avec un lgiciel de traitement d image. 1. Observer l échantilln de grès à l œil nu et décrire cette rche. 2. Observer au micrscpe la lame mince de grès et identifier les différents minéraux. 3. Pursuivre vtre bservatin afin de repérer dans la lame une particularité de la rche lui permettant de stcker le pétrle. 4. Expliquer quelle est cette particularité et cmment est-elle à l rigine du stckage du pétrle. 5. Capturer une image de cette lame mince, l uvrir dans le lgiciel mesurim et l annter. 3/5

4 TP - La tectnique des plaques et la recherche d hydrcarbures Activité 1 : rechercher les cnditins de frmatin du pétrle Pechelbrnn se situe dans une plaine appelée rift brdé par des reliefs, les Vsges à l uest et la Frêt Nire à l est. 6. Créatin des muvements de distensin sur le tectdidac pur vérifier que le rift alsacien est dû à des muvements tectniques de divergence. 7. En Alsace, fin secndaire et début Tertiaire, il y avait une mer avec dévelppement du planctn. Début tertiaire, il y a eu des muvements de divergence qui nt eu pur cnséquence l apprt de sédiments mettant à l abri la matière rganique partiellement décmpsée par les bactéries. Le phénmène de subsidence, dû à la divergence, entraine une augmentatin de la température et de la pressin à l rigine de la transfrmatin de la matière rganique en huile, le pétrle. Activité 2: les prpriétés des rches d un gisement d hydrcarbure 1. Le grès est une rche friable cnstituée de minéraux arrndis par le transprt par l eau. 2. On bserve des minéraux de quartz, de feldspath et quelques micas. 3. On bserve des znes qui restent tujurs éteintes au micrscpe ptique, elles crrespndent à des vides u pres présents entre les minéraux érdés. 4. Ces pres snt des espaces laissés entre les minéraux lrs du dépôt et de la frmatin du grès. Ces pres permettent de stcker le pétrle, le grès est une rche réservir. 5. Lame mince de grès vue au micrscpe en lumière plarisée analysée 4/5

5 Pre Quartz Micas 5/5