OLYMPIADES ACADEMIQUES DES GEOSCIENCES ACADEMIES D AIX- MARSEILLE, BORDEAUX, CORSE, NICE, POITIERS, TOULOUSE

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1 SESSION 20 OLYMPIADES ACADEMIQUES DES GEOSCIENCES ACADEMIES D AIX- MARSEILLE, BORDEAUX, CORSE, NICE, POITIERS, TOULOUSE Proposition de corrigé et barème. Olympiades académiques de géosciences 20 Page

2 Propositions Réponses exactes Réponses attendues : Documents utilisés, arguments, connaissances ou calculs Barème Q : Comment peut-on qualifier le type de frontière entre les plaques africaines et eurasiennes? Convergente Divergente Coulissante Active Passive Documents utilisés b, 2a, 2b, 3, 4. pt Q2 : En utilisant les données du document 5 quel est l ordre de la vitesse d expansion de l océan atlantique? Justifiez. Quelques mm.an -. cm.an - dizaines de cm.an - Justification Tout calcul justifiant cm.an - Ex : km x 0 5 = 3 cm.an - 75 Ma x 0 6 pt Q3 : La formation des Açores est : antérieure au Jurassique Documents utilisés 4, 5 pt Jurassique à Miocène Paléocène à l actuel Q4 : Hypothèse(s) sur la formation des Açores ; les îles sont d origine : Volcanique Tectonique Sédimentaire Documents utilisés, 2, 4, 5, 6, 7, 8 pt Olympiades académiques de géosciences 20 Page 2

3 Q5 : D après le doc 8, l ordre des étapes de l éruption de 630 après JC est :,2,3,4,5 5,4,3,2, pt 5,3,4,,2 5,,3,4,2 5,,4,3,2 Q6 : Quels sont, parmi ces différents critères, ceux qui permettent d identifier les minéraux d une lame mince en microscopie polarisante? La taille La forme La couleur pt La composition Le clivage Les macles Olympiades académiques de géosciences 20 Page 3

4 Q7 : Quel est l ordre de cristallisation des minéraux M, M2, M3, des microlithes et de la pâte? M,M2, M3, microlithes, pâte M3, M2, M, microlithes, pâte M2, M, M3, microlithes, pâte M3, M2, M, microlithes, pâte microlithes, pâte, M2, M, M3,5 pt Q8 : D'après les documents 9 et 0, à quelles températures peuvent se produire les cristallisations de la biotite (B) et de la sanidine (S)? 00 à 200 C 900 à 000 C 850 à 900 C B S pt 600 C Q9 : Les températures de cristallisation de la biotite et de la sanidine sont-elles compatibles avec la réponse 7? Oui Non Justification : Ces minéraux sont dans le même intervalle de température de cristallisation (co-refroidissement), donc la biotite peut cristalliser avant la sanidine et en même temps. pt Olympiades académiques de géosciences 20 Page 4

5 Q 0 : D après les données tomographiques les Açores sont issues : du fonctionnement d un point chaud du fonctionnement du rift de Terceira Documents utilisés, 2, 3, 4, 5,, 2 pt du fonctionnement d une zone de subduction du fonctionnement d un point chaud associé à un rifting Olympiades académiques de géosciences 20 Page 5

6 EXERCICE 2 DONNÉES BARÈME INTERPRÉTATION BARÈME Question Document : Le Bosphore relie la Mer Noire à la Mer de Marmara et la Méditerranée. Sa profondeur est au maximum de 85 mètres. Document 2 : La plate forme de La Mer Noire est entaillée de canyons au niveau du débouché du Bosphore. Document 3 : Des unités drapantes avec des coquilles marines reposent en discordance sur des dépôts alluviaux et deltaïques. Document 4 : Des fossiles marins reposent sur des fossiles d eau douce. Document5 : La grotte Cosquer, dont l entrée est située actuellement sous le niveau de la mer Méditerranée, contient plusieurs œuvres peintes et gravées attestant son occupation par l Homme. Document 6 : Une population située en Ukraine semble avoir brutalement migrée. Bilan : L ensemble des ces données sont concordantes. Elles étayent, confirment la Théorie de Ryan et Pittman. Question 2 Document 3 : Les coquilles marines reposant sur les dépôts alluviaux sont datées de 7600 ans BP. Document 4 : Les fossiles d eau douce les plus récents sont datés de 0400 ans. Les fossiles d eau de mer sont datés de 750 ans. Document 6 : Migration datée de ans +/- 200 ans Si le niveau des mers baisse de plus de 85 m les échanges entre les deux mers sont impossibles. Un écoulement brutal d eau a pu se produire de la mer de Marmara (donc de la Méditerranée) vers la Mer Noire. Il y a eu un brusque changement de la nature des eaux. Confirmation du doc 3 : Il y a eu un changement de la nature des eaux. Des eaux marines ont envahi des eaux douces. Le niveau de la mer Méditerranée devait donc se situer plus bas il y a plus de 7000 ans. Il y a eu depuis une remontée importante des eaux de la Méditerranée (au moins 36 mètres). Un événement semble avoir chassé les populations du sud de l Ukraine (rives de la mer Noire). Il y a 0400 ans la mer Noire était encore un «lac» d eau douce. Il y a 750 ans la mer Noire est constituée d eau salée. L événement est plus récent que 0400 ans et plus vieux que 750 ans. Olympiades académiques de géosciences 20 Page 6

7 EXERCICE 3 Attendus réponses question : Document : marqueurs topographiques et tectoniques dans la région de l île de Java Document 2 : Cartographie des volcans magmatiques (V) et des volcans de boue (points blancs) dans la partie Est de Java. Document 3 : Blocsdiagrammes schématiques du volcan de boue Lusi montrant quatre étapes de l évolution Document 4 : Profils sismiques acquis avant l'éruption Document 5 : La liquéfaction Document 6 : données sismiques locales avant la mise en place du volcan de boue Lusi Existence d une zone de subduction marquée par une fosse, des séismes dont les foyers sont de plus en plus profonds du sud (côté Oc.indien vers le nord (côté mer de Java) (et du volcanisme cf. doc 2) Hypothèses possibles : Volcanisme associé à la subduction (référence au doc ) réchauffement des sédiments, effet de l eau infiltrée d origine océanique ou atmosphérique à la faveur des failles, effets tectoniques (référence possible au document 5) L aquifère de Kujung est atteint par le forage y entraînant un afflux d eau. L eau fluidifie les sédiments qui se transforment en boues (cf doc 5). Cela déstabilise les formations alternées et provoque une fracturation vers la surface à la faveur d un système de fractures préexistantes (Zone de failles de Watukosek). Le mélange sous pression est conduit vers le haut. La boue s épanche en surface formant le volcan de boue Marqueurs : déformations, fissures en extension dans les constructions (ponts, routes, maisons), modification des données GPS : diminution relative d altitude dans la zone centrale Les gaz imprégnant les sédiments, peuvent, par leur libération faciliter l entraînement et l émission des boues vers la surface. Les gaz sous pression peuvent accélérer la fracturation des roches Les volumes de gaz qui s échappent participent à la déstabilisation des terrains et à l effondrement de la zone. La fracturation facilitant les remontes d eau de la formation de Kunjung et le phénomène de liquéfaction (doc 5). L ensemble alimente le volcan de boue en matériau tout en maintenant une pression suffisante Ce document ne fait pas l objet de question mais est attendu en référence pour l interprétation des documents précédents La corrélation entre la survenue d un séisme quelques jours avant la catastrophe, avancée comme hypothèse par la société indonésienne de forage ne peut être scientifiquement établie. point point point point point point point Olympiades académiques de géosciences 20 Page 7

8 Attendus réponses question (suite): Schéma doc point A km Océan Indien Plaque indoaustralienne fosse volcans Mer de Java Plaque pacifique B Plaque eurasienne Schéma doc 4 point Olympiades académiques de géosciences 20 Page 8

9 Attendus réponses question 2 Contexte géologique Risques Réalisations au détriment du risque Existence d un dôme riche en gaz, Existence d autres volcans de boue dans la région Zone sismique associée à la subduction du fait de la convergence de la plaque indoaustralienne et de la plaque eurasienne. Existence d une zone de fracturation facilitant la remontée de matériau profond sous pression Mise sous pression des sédiments Phénomène de liquéfaction connu Risque de déstabilisation et de liquéfaction des sédiments Risque de fuites Traversée du dôme par le forage Réalisation du forage dans une zone fracturée de haute sismicité Incohérent 0 point, Lien peu explicite point, Lien explicite satisfaisant 2 points. Olympiades académiques de géosciences 20 Page 9

10 EXERCICE 4 Saisies d informations Interprétations Points 0 Recherche d arguments géographiques Doc. A2 : les formes des côtes Est de l Afrique et Ouest de Madagascar sont complémentaires plutôt au niveau du Golfe du Zambèze. Madagascar dans le supercontinent était attenante à l Afrique au niveau de l actuel Golfe du Zambèze. L argument géographique est plutôt en faveur de l hypothèse (hypothèse Sud). 0,25 Recherche d arguments pétrologiques Doc A3 : cratons de l Est de Madagascar semblent correspondre à ceux de l Ouest du Dharwar (Inde du Sud) Madagascar dans le supercontinent était attenante à l Inde actuelle. L argument pétrologique est en faveur de l hypothèse 2 (hypothèse Nord) 0,25 Recherche d arguments paléontologiques Glossopteris étant une fougère, ses Doc. A5 : Glossopteris est présent partout spores peuvent se déplacer par les courants atmosphériques Les arguments paléontologiques ne permettent pas de se prononcer. 0,25 Recherche d arguments paléoclimatiques Doc. A : on retrouve des dépôts glaciaires carbonifères sur Madagascar comme au niveau de l île de Zanzibar et du Golfe du Zambèze. Madagascar faisait partie de la grande calotte glaciaire Les arguments paléoclimatiques ne permettent pas de se prononcer 0,25 Recherche d arguments tectoniques Doc. A3 : des failles NW-SE correspondent entre l Afrique, Madagascar et le sud de l Inde Ces trois continents devaient être réunis dans le supercontinent et ont été faillés Les arguments tectoniques sont en faveur de l hypothèse 2 (hypothèse Nord) 0,25 Recherche d arguments cinématiques Une dorsale a séparé Madagascar Doc. A4 : limite de plaque inactive de l Afrique entre le Jurassique et le actuellement entre le niveau de l île de Crétacé Zanzibar et Madagascar, entourée de basaltes âgés d environ 20 MA Les arguments cinématiques sont en faveur de l hypothèse 2 (hypothèse Nord) 0,25 L ensemble des arguments est en faveur de l hypothèse 2. Madagascar s est séparée de l Afrique dans le supercontinent. La dorsale a cessé de fonctionner au début du Crétacé. Madagascar au jurassique était très près de l Afrique au niveau de l île actuelle de Zanzibar Collage et arguments sur le document : position de l'ile, distance à l'afrique pas trop importante, faille qui traverse Inde, Madagascar, et Afrique, dorsale.,5 Olympiades académiques de géosciences 20 Page 0