SESSION 00 OLYMPIADES ACADEMIQUES DES GEOSCIENCES ACADEMIES D AIX-MARSEILLE, CLERMONT-FERRAND, GRENOBLE, LYON MONTPELLIER, NICE Proposition de corrigé et barème. Olympiades académiques de Géosciences Page
EXERCICE QUESTION Saisies d informations Interprétations Points - 3 C tous les 00 m - Les profondeurs de la fenêtre à huile : - 60 C à 00 C 000 à 3 333 m (3 300) - 50 m par Ma - 60 Ma - Corrélation entre les hauts niveaux marins et l importance des réserves de pétrole. - Transgressions favorables à la formation du pétrole 3 4 5 6 - Mise en relation des documents a et b, abondance des organismes planctoniques au moment de la transgression Cénomanienne puis disparition. - Accumulation d une grande quantité de matière organique à l origine du pétrole. Attentes du schéma : - Localisation du pétrole dans le sable (roche poreuse) - Localisation dans la zone anticlinale et à droite de la faille (structure tectonique favorable au piégeage) Citer 4 caractéristiques favorisant : - profondeur adéquate ( à 3 km) - roche-mère mature - roche réservoir (sable) avec une couverture étanche (argiles) - marge passive et (ou) apport de sédiments = enfouissement rapide de la matière organique. Caractéristiques des roches aux cinq points : Doc5b A, C, E proches de 00%, B et D proches de 0% Avec PPS= - 50mV, PS = 0 mv (en A, C, E) PS = -50mV (en B et D) Doc5a Mud cakes correspondants au taux les plus faibles en argiles (donc riche en sable) Attendus du dessin 3 zones imperméables + zones de roches poreuses roches réservoirs = les zones de roches poreuses. Résultat final correct du calcul 06 794 339,6 barils 7 475 603 774 dollars Olympiades académiques de Géosciences Page
EXERCICE Saisies d informations Interprétations Points Question Les informations suivantes tirées du permettent de retrouver la succession doc suivante : «d'eau de mer coupées de la Apports marins mer» Isolement de l eau de mer «L'eau salée se retrouve piégée» (piégeage) «va alors s'évaporer rapidement» Évaporation «Ces minéraux précipitent» Précipitation des minéraux Les 4 conditions présentes Chronologie respectée La formation de la lagune est hors sujet On souhaite retrouver sur le schéma les 4 conditions de formation d une évaporite quelque soit la représentation qui en est faite. L isolement peut être représenté par une différence des niveaux de l eau (comme sur le schéma ci-dessus) ou par une légende. Un schéma clair représentant la chronologie (remplissage, séparation, évaporation) peut être accepté. Question La représentation doit mettre en évidence : L ordre des dépôts (légende nécessaire) L épaisseur relative On n attend pas une représentation exacte des épaisseurs Olympiades académiques de Géosciences Page 3
Doc b Au cours évaporation, la concentration (ou salinité) augmente (augmentation de la densité). Le CaCO3 précipite pour une faible densité (concentration) de la solution Le MgSO4 précipite pour une forte densité Doc a Différences de concentration des ions dans l eau de mer Question 3 Au Lias le BP est inondé À l Éocène Bras de mer lèche le BP Mer presque fermée Comparaison carte gisements et Éocène Disposition du gisement du BP «épouse» la forme du bras de mer : Question 4 Noms + les formules indiquent une perte en eau dans les molécules c est donc le premier à se déposer. donc, il précipite en fin d évaporation. On retrouve donc la série évaporitique correspondant à l ordre des précipitations L épaisseur des dépôts dépend des teneurs (concentrations). Importance relative : Malgré l absence d information sur la profondeur, le BP semble correspondre à un milieu lagunaire à l Éocène compatible avec la formation de gypse formation probable de ce gypse à l Éocène Déshydratation ou élimination de l eau de la molécule Dessèchement refusé Morceau de gypse + Chauffage + broyage (inverse accepté) Question 5 Les cavités naturelles ou creusées par l homme sont à l'origine de l'instabilité des terrains situés au dessus du gypse. Ces effondrements peuvent être provoqués par la rupture brutale de cavités d anciennes carrières abandonnées. D après le schéma : plusieurs couches de gypse exploitées dans le BP plusieurs niveaux de dégradation Double origine des cavités Comblement des cavités artificielles (ou des fontis en cours de formation). Toute autre méthode tangible acceptée. Olympiades académiques de Géosciences Page 4
EXERCICE 3 Saisies d informations Interprétations Points - Voir graphique. Remarques : un titre est attendu : bathymétrie, profondeurs de la base des sédiments et du Moho et principales failles sur un profil Cannes Calvi Légendes : bathymétrie, base des sédiments, Moho, failles normales - - Observation d une remontée du Moho au milieu du bassin ligure. - Moho profond ( km) sous la Provence et la Corse - Marges du bassin recoupées de façon symétrique par des failles normales (structure en gradin) - Croûte amincie de type océanique - Croûte de type continental de part et d autre du bassin - Le bassin ligure correspond à une zone d effondrement due à un mouvement de distension ou d ouverture Synthèse : arguments suffisants pour dire que le bassin ligure a une structure d océan. Il manque un argument décisif : dorsale absente ou non visible 3- Données pétrologiques Les dépôts sédimentaires (secondaire tertiaire moyen) de la région de La Ciotat provenaient du sud. Présence en Corse de galets constitués de roche d âge Crétacé, que l on ne trouve pas sur l île. Il y a au plus 5 Ma, le continent fournisseur de sédiments se situait au sud de la Ciotat et il devait y avoir une continuité continentale entre ce continent et la Provence (la présence d une mer entre les deux aurait empêché l arrivée des sédiments en Corse). Ces galets proviennent d un continent qui était accolé à la Corse avant le Crétacé Conclusion : Corse et Provence devaient être réunies il y a au plus 5 Ma 3- Données du paléomagnétisme L angle Cannes-Gènes-Calvi augmente durant le Tertiaire De 35 à 5 Ma, l angle ne varie pas Le bloc corso-sarde s écarte de l Europe continentale suivant un mouvement circulaire d amplitude maximale de 53 dont l axe de rotation se situe vers Gènes. Le bloc corso-sarde et la Provence sont «collés»,5 De 5 à 5 Ma, l angle augmente Séparation des deux blocs continentaux De 5 à 0 Ma, l angle n augmente plus (tolérance sur les âges : Ma) 3-3 Données de la sismique réflexion Les sédiments du Miocène et du plioquaternaire se disposent en éventail sur Ouverture maximale, arrêt du mouvement Argument pour une ouverture du bassin à partir du Miocène. Olympiades académiques de Géosciences Page 5
les deux marges avec augmentation de leur profondeur vers le centre du bassin Présence d'une croûte océanique Présence d évaporites (sel) sur le fond du bassin Une dorsale a fonctionné Le bassin a dû subir à la fin du Miocène une évaporation importante, voire un assèchement, provoquant la précipitation des sels dissous dans l eau. Synthèse : reconstitution de l histoire de l océan ligure Stade pré-rift (situation initiale) : continuité entre Provence et Corse jusqu à - 5 Ma. Stade syn-rift : ouverture en rotation du bassin de - 5 à -5 Ma avec formation de croûte océanique grâce à l'activité d'une dorsale 0.5 Stade post-rift : arrêt de l ouverture à partir de - 5 Ma. On peut donc bien qualifier le Bassin Ligure d'océan 4- Les déplacements en latitude et longitude des deux stations sont presque identiques (respectivement et 6 mm/an) On peut estimer qu il n y a pas de mouvement relatif entre ces deux stations. Conclusion : l ouverture de cet océan est achevée ou est négligeable 5- Voir tableau. 6- Tunnel long (5 fois plus long), plus profond (8 fois plus profond), risques géologiques importants, technologie compliquée par des conditions extrêmes 0.5 Vu le trafic envisagé (3 fois moins), ce projet n a aucune chance d être rentable économiquement. 0.5 Olympiades académiques de Géosciences Page 6
Profil : Tableau de comparaison : Distance entre les deux rives Profondeur minimale du tunnel Roches à traverser Structure géologique entre les deux bords à relier Tunnel sous la Manche 33km Tunnel sous la Méditerranée 75km 50m >700m Craie Bassin sédimentaire Évaporites, sédiments miocènes ou basaltes Océan Coût 6.0 9 >>6.0 9 (>80.0 9 ) Durée de construction 7 ans >7ans (>30 ans?) Nombre de passagers attendus 5.0 6 passagers <5.0 6 passagers Olympiades académiques de Géosciences Page 7
EXERCICE 4 Saisie d informations Interprétations Points. ÉTOILE Limites de la zone d habitabilité (UA) Soleil 0,9 -, Glièse 58 0, - 0, CoRoT 7 -,5 OGLE-005-BLG-390 0,07 -. Au moins arguments sont attendus pour chaque exoplanète : * Glièse 58 c : - très proche de la limite la zone d habitabilité, eau liquide possible, - température de surface probablement trop faible ; - dimension proche de la celle de la Terre (,5 Rt) donc probablement planète tellurique. * Glièse 58 d : - très proche de la limite la zone d habitabilité ; - dimensions plus grandes ; - température de surface inconnue. * CoRot 7 b : - en dehors de la limite d habitabilité ; - taille et masse proches de celle de la Terre ; - température de surface élevée et pas d eau liquide. * OGLE-005-BLG-390lB : - en dehors de la limite d habitabilité ; - dimensions roches de celles de la Terre ; - température trop faible pour de l eau liquide. 3. D après le document 3, les exoplanètes détectées ont forcément des masses, relatives par rapport à la planète Terre, comprises entre 40 et 0 000 fois pour être repérées lorsqu elles «passent» devant leur étoile (doc. 4). Certaines d entre elles sont relativement proches de leur étoile (0,0 UA à 8 UA). 4. Le document 5 montre à la fois une trace d avion qui se déplace dans l atmosphère terrestre et Mercure. Glièse 58 c : Bonne candidate malgré une température légèrement trop faible. Glièse 58 d : probabilité d héberger la vie plus faible que pour Glièse 58 c CoRot 7 b : malgré ses dimensions proches de celles de la Terre, cette planète est trop chaude pour héberger la vie. OGLE-005-BLG-390lB : malgré ses dimensions proches de celles de la Terre, cette planète est trop froide pour héberger la vie. La meilleure candidate d après les critères définis serait Glièse 58 c. Ce sont des planètes massives qui correspondent davantage à nos planètes externes : elles sont probablement gazeuses Les observations depuis le sol comprennent des éléments perturbateurs bien plus importants que ce que l on cherche à enregistrer ; il faut donc s en affranchir si on veut une mesure exploitable. Saisie : Interpréta tion :,5 Olympiades académiques de Géosciences Page 8