C1. Généralités La GEOLOGIE est la science qui étudie la Terre. Etudier la Terre signifie non seulement voir comment elle nous apparaît, mais aussi comprendre comment elle s'est formée, quelle a été sa vie, de quoi elle est construite. C1.a - Généralités sur la Terre Le temps géologique est beaucoup plus grand que le temps biologique. Il se découpe en ères. Les ères sont divisées en étages. è Analyser des documents La Terre se forme vers 4, 5 milliards d'années ; elle est alors constamment bombardée par des objets (météorites, comètes ) venus de l'espace car le Système solaire n'est pas encore bien réglé. Ceci dure jusqu'à environ 3, 8 milliards d'années, moment où l'écorce terrestre est enfin presque figée. La Terre prend alors sa forme actuelle bien que la pluie de météorites ne soit pas éteinte ; la première atmosphère se forme. Cette période est appelée Prégéologique. Le Précambrien correspond à la formation des reliefs géologiques les plus anciens connus aujourd'hui. Il y a séparation des continents. C'est aussi durant cette période qu'apparaissent et se développent les premières formes de vie. Ensuite vient l'ère primaire ou Paléozoïque (-540 à -245 millions d'années). Les continents que nous connaissons commencent à se former. Dans l'atmosphère est apparu l'oxygène grâce à la photosynthèse des premiers végétaux. Le climat commence à ressembler au nôtre. Le monde animal se développe sérieusement et se complexifie. Les premiers poissons apparaissent. Les amphibiens commencent à sortir des océans permettant aux grands reptiles de prendre possession des continents. Les insectes se développent. L'ère secondaire ou Mésozoïque (-245 à -65 millions d'années) connaît un climat, pour l'ensemble de la Terre, de type tropical. Les océans sont encore chauds (22 C). L'ère secondaire est divisée en trois étages : au Trias apparaissent les dinosaures et les mammifères, au Jurassique apparaissent les ancêtres des oiseaux, tandis que le Jurassique représente l'apogée des dinosaures et des fougères géantes. L'ère tertiaire ou Cénozoïque (-65 à -1, 8 millions d'années) commence avec la crise dite du Crétacé-Tertiaire vers 65 millions d'années qui voit la disparition de 80 % des espèces vivantes. Au Paléocène et à l'eocène se développent les mammifères primitifs ainsi que les arbres et plantes que nous connaissons maintenant. Les singes apparaissent à l'oligocène, les ancêtres des chevaux et des éléphants au Miocène ainsi que les Australopithèques. Au Pliocène, le climat océanique se fixe en France tandis que l'homo habilis apparaît. L'ère quaternaire ne se distingue pas géologiquement de l'ère tertiaire. Elle n'est caractérisée que par l'évolution des Hominidés. Doc 1 Brève histoire de la Terre 1. Faire une échelle géologique replaçant les différents événements et ères de l histoire de la Terre. 2. Quelle est l unité temporelle majeure de la géologie? 1
Lorsque nous la regardons de l'extérieur, la Terre présente plusieurs aspects. Elle semble tout d'abord être un corps sphérique solide. Elle est par endroits couverte d'un élément liquide, l'eau, et tout autour d'elle se trouve une couche gazeuse appelée atmosphère. Tout ces éléments paraissent figés et fixés définitivement. Or, si nous faisons plus attention, nous pouvons nous apercevoir que tous ces éléments sont en perpétuel mouvement et se transforment sans cesse. L'atmosphère est le siège de déplacements qui peuvent être violents sous la forme de tempêtes ou plus calmes, elle abrite aussi d'autres phénomènes tels que les nuages, les orages ou encore les aurores boréales. Les océans, qui constituent près de 98 % de l'eau terrestre, sont eux aussi l'objet de phénomènes naturels, notamment des transferts de chaleur. Les continents aussi peuvent être en mouvement avec les séismes. La surface de la Terre est également le siège d'étranges éruptions dans les volcans. La Terre n'est donc pas un corps unique, homogène et figé. La Terre est le siège de transformations incessantes. Sa structure elle-même évolue tandis que des influences extérieures - de l'espace et du Soleil - se font sentir à sa surface. Doc 2 La Terre est une planète vivante 3. Pourquoi peut-on dire que la Terre est une planète vivante? 4. Pour quelles raisons, l humain n en a-t-il pas conscience? C1.b - PETROGRAPHIE La Terre est majoritairement faite de ROCHES. L étude de ces roches est appelée PETROGRAPHIE. Les roches sont des assemblages de MINERAUX. Elles sont généralement hétérogènes, formées de différentes roches. Les minéraux sont homogènes et formés d ATOMES ordonnés selon une structure donnée. 5. Après avoir légender les trois images ci-dessus, dire quoi compose quoi? i. Formation des roches Les roches sont classées selon leur formation en trois grandes catégories. 1. Les ROCHES MAGMATIQUES formées par la solidification de MAGMAS (roches en fusion). 2. Les ROCHES SÉDIMENTAIRES, formées à la surface de la Terre ou dans les mers par l'accumulation en couches de matériaux. 3. Les ROCHES MÉTAMORPHIQUES formées par transformation d un des deux autres types de roches ci-dessous. Cela se produit sous l'action de la température et de la pression qui croissent avec la profondeur dans la croûte terrestre ou au contact d'autres roches et la lave. 2
C1.c DETERMINATION D UNE ROCHE Plusieurs éléments sont à décrire avant de pouvoir identifier une roche : sa couleur, sa densité, sa texture (grenue : entièrement cristallisée, microlithique : beaucoup de verre + petits minéraux, vitreuse : que du verre) et les différents minéraux qu elle renferme. Après avoir présenté l ensemble de ces caractéristiques, vous pourrez conclure sur la nature de la roche. i. Quelques roches courantes Ci-dessous sont présentées les quatre roches que nous rencontrerons le plus dans ce chapitre. Nom : Granite Type : Roche plutonique magmatique Aspect : grenue Minéraux : quartz, feldspaths, micas,.. Couche : Croûte continentale Nom : Péridotite Type : Roche métamorphique Aspect : grenue Minéraux : olivine, pyroxène, Couche : Manteau terrestre Nom : Gabbro Type : Roche plutonique magmatique Aspect : grenue Minéraux : feldspath, pyroxène, Couche : Croûte océanique 3
Nom : Basalte Type : Roche magmatique volcanique Aspect : microlithe Minéraux : feldspath, pyroxène, Couche : Croûte océanique ii. Quelques minéraux courants observés à l œil nu 4
iii. Quelques minéraux courants observés au microscope 5
è Analyser des documents Doc 3 Observation de roches magmatiques 6. Parmi les deux photos d échantillons macroscopiques a et b ci-dessus, identifier le granite et le basalte. 7. Préciser pour chacun d eux si la structure est grenue ou microlithique. 8. Parmi les deux photos de lames minces c et d ci-dessus, identifier le granite et le basalte (justifier votre réponse). 6