Ressources · Terminale · Spécialité SVT
Passé mouvementé de la Terre : marges, ophiolites, chaînes
Domaines continentaux d’âges variés et ceintures orogéniques, ophiolites et sutures, métamorphisme des ophiolites subduites et chemins pression-température, rifts et marges passives, cycle orogénique, histoire des Alpes et paléogéographie.
À propos de cette page
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile ★ — 12 questions
Une ophiolite est…
- A. un granite formé par fusion partielle de la croûte continentale
- B. une roche sédimentaire déposée sur une marge passive continentale
- C. un fragment de lithosphère océanique charrié sur un continent
- D. une roche métamorphique formée uniquement lors d’une collision
Réponse
C. un fragment de lithosphère océanique charrié sur un continent — Péridotites, gabbros, basaltes et sédiments océaniques : un morceau de lithosphère océanique retrouvé hors de l’océan.
Que marque l’alignement des ophiolites dans une chaîne de montagnes ?
- A. La suture entre deux blocs continentaux
- B. L’axe de l’ancienne dorsale de l’océan
- C. La limite entre deux bassins sédimentaires
- D. Le tracé d’un ancien rift continental
Réponse
A. La suture entre deux blocs continentaux — Les ophiolites jalonnent la zone où l’océan a disparu, entre les deux continents qui le bordaient : la suture.
Sur une marge passive, les failles caractéristiques sont…
- A. des failles inverses liées à une compression
- B. des failles normales liées à une extension
- C. des chevauchements liés à un raccourcissement
- D. des failles transformantes liées à une dorsale
Réponse
B. des failles normales liées à une extension — Le rifting étire la croûte : des failles normales la découpent en blocs basculés.
Les sédiments syn-rift se reconnaissent car ils…
- A. sont horizontaux et scellent toutes les failles
- B. ont une épaisseur constante sur tous les blocs
- C. sont plissés et recoupés par des failles inverses
- D. s’épaississent contre les failles normales actives
Réponse
D. s’épaississent contre les failles normales actives — Déposés pendant le jeu des failles, ils sont plus épais au pied de la faille, où l’espace se crée : géométrie en éventail.
Le glaucophane est un minéral caractéristique…
- A. du faciès schistes verts, formé à la dorsale
- B. du faciès schistes bleus, formé en subduction
- C. des granites issus de la fusion de la croûte
- D. des sédiments déposés au fond de l’océan
Réponse
B. du faciès schistes bleus, formé en subduction — Le glaucophane, amphibole bleue, se forme à haute pression et basse température : c’est un marqueur de subduction.
Qu’est-ce qu’une ceinture orogénique ?
- A. Le reliquat allongé d’une ancienne chaîne de montagnes
- B. Le noyau le plus ancien et le plus stable d’un continent
- C. Une bande de sédiments déposés sur une marge passive
- D. L’alignement des volcans d’un point chaud
Réponse
A. Le reliquat allongé d’une ancienne chaîne de montagnes — Bande de roches déformées et métamorphisées d’un même âge : la trace d’une chaîne issue d’un cycle orogénique.
Qu’est-ce qu’un craton ?
- A. Une chaîne récente encore en surrection
- B. Un fragment de croûte océanique obduit
- C. Un bassin sédimentaire posé sur un socle
- D. Un domaine continental très ancien et stable
Réponse
D. Un domaine continental très ancien et stable — Les cratons, souvent de plus de 2,5 milliards d’années, forment le cœur des continents ; les ceintures orogéniques les entourent.
Que désigne l’obduction ?
- A. L’enfouissement d’une plaque océanique sous une autre
- B. La remontée en surface d’une roche d’abord subduite
- C. Le charriage d’une lithosphère océanique sur un continent
- D. L’écartement de deux plaques de part et d’autre d’une dorsale
Réponse
C. Le charriage d’une lithosphère océanique sur un continent — Au lieu de plonger, un fragment de lithosphère océanique est poussé sur la marge continentale : ophiolite d’Oman, du Chenaillet.
Quel est le premier stade de la fragmentation d’un continent ?
- A. Une marge passive
- B. Un rift continental
- C. Une dorsale océanique
- D. Une zone de subduction
Réponse
B. Un rift continental — Le continent s’étire d’abord en un rift ; la dorsale et les marges passives viennent ensuite, si l’étirement se poursuit.
Dans le cycle de Wilson, quelle étape suit la disparition de l’océan par subduction ?
- A. Le rifting du continent unique
- B. L’ouverture d’une nouvelle dorsale
- C. La formation des marges passives
- D. La collision des deux continents
Réponse
D. La collision des deux continents — Un océan naît d’un rift, s’élargit, puis se referme par subduction : les continents qui le bordaient entrent alors en collision.
Quand la chaîne varisque s’est-elle formée ?
- A. Vers 380 à 300 Ma
- B. Vers 620 à 540 Ma
- C. Vers 1,1 à 1,0 milliard d’années
- D. Au Crétacé et au Cénozoïque
Réponse
A. Vers 380 à 300 Ma — La chaîne varisque (Massif central, Massif armoricain, Vosges) date d’environ 380 à 300 Ma ; 620-540 Ma est l’âge de la chaîne cadomienne.
Dans quel ordre un métagabbro entraîné en subduction traverse-t-il les faciès ?
- A. éclogite, puis schistes bleus, puis schistes verts
- B. schistes bleus, puis schistes verts, puis éclogite
- C. schistes verts, puis schistes bleus, puis éclogite
- D. schistes verts, puis éclogite, puis schistes bleus
Réponse
C. schistes verts, puis schistes bleus, puis éclogite — Hydratée à la dorsale (schistes verts), la roche passe en s’enfonçant aux schistes bleus (glaucophane), puis plus profond à l’éclogite (grenat + jadéite). L’ordre inverse est celui de la remontée.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Une roche s’est formée à 1,8 GPa. Avec ρ = 3 000 kg/m³ et g = 9,8 N/kg, sa profondeur de formation est d’environ…
- A. 6,12 km
- B. 61,2 km
- C. 612 km
- D. 0,61 km
Réponse
B. 61,2 km — h = P ÷ (ρg) = 1,8 × 10⁹ ÷ 29 400 ≈ 61 224 m, soit environ 61,2 km.
Une faille normale de pendage 40° (tan 40° ≈ 0,839) a un rejet vertical de 840 m. L’allongement horizontal vaut environ…
- A. 705 m
- B. 1 307 m
- C. 1 097 m
- D. 1 001 m
Réponse
D. 1 001 m — d = v ÷ tan α = 840 ÷ 0,839 ≈ 1 001 m. Multiplier par la tangente au lieu de diviser donne 705 m.
Une croûte continentale de 36 km est amincie à 16 km sous une marge. Le facteur d’amincissement vaut…
- A. 2,25
- B. 0,44
- C. 1,25
- D. 0,56
Réponse
A. 2,25 — 36 ÷ 16 = 2,25 : épaisseur initiale divisée par l’épaisseur finale.
Avec un gradient de 8 °C/km et en négligeant la température de surface, une roche enfouie à 47 km atteint environ…
- A. 5,9 °C
- B. 55 °C
- C. 376 °C
- D. 1 410 °C
Réponse
C. 376 °C — T ≈ 8 × 47 = 376 °C : grande profondeur mais température modérée, typique de la subduction.
Une faille normale de pendage 60° (tan 60° ≈ 1,73) a écarté ses compartiments de 400 m. Son rejet vertical vaut environ…
- A. 231 m
- B. 400 m
- C. 692 m
- D. 346 m
Réponse
C. 692 m — tan α = v ÷ d, donc v = d × tan 60° ≈ 400 × 1,73 = 692 m. Diviser par la tangente donne 231 m ; 400 m vaudrait pour un pendage de 45°.
Une éclogite s’est formée à 2,4 GPa et 600 °C (ρ = 3 000 kg/m³, g = 10 N/kg). Le gradient subi vaut…
- A. 7,5 °C/km
- B. 250 °C/km
- C. 13,3 °C/km
- D. 25 °C/km
Réponse
A. 7,5 °C/km — h = 2,4 × 10⁹ ÷ 30 000 = 80 000 m = 80 km ; 600 ÷ 80 = 7,5 °C/km. 600 ÷ 2,4 = 250 oublie la conversion en profondeur.
Les minéraux hydrothermaux d’une ophiolite obduite se sont formés à 0,1 GPa (ρ = 2 900 kg/m³, g = 9,8 N/kg), soit à une profondeur d’environ…
- A. 35 km
- B. 0,35 km
- C. 29 km
- D. 3,5 km
Réponse
D. 3,5 km — h = 0,1 × 10⁹ ÷ 28 420 ≈ 3 519 m, soit 3,5 km : sous le plancher océanique, à faible profondeur, près de la dorsale.
Un plancher né à la dorsale vers 170 Ma se trouvait à 2 400 km de la fosse et s’en est approché de 4 cm par an. Il est entré en subduction vers…
- A. 60 Ma
- B. 110 Ma
- C. 230 Ma
- D. 164 Ma
Réponse
B. 110 Ma — 2 400 km = 2,4 × 10⁸ cm ; 2,4 × 10⁸ ÷ 4 = 6 × 10⁷ ans, soit 60 Ma de trajet ; 170 − 60 = 110 Ma. 60 Ma est la durée du trajet, pas la date.
Une roche s’est formée à 1,5 GPa et 450 °C (ρ = 3 000 kg/m³, g = 10 N/kg). Dans une croûte stable (30 °C/km), la température à cette profondeur serait d’environ…
- A. 450 °C
- B. 150 °C
- C. 13 500 °C
- D. 1 500 °C
Réponse
D. 1 500 °C — h = 1,5 × 10⁹ ÷ 30 000 = 50 000 m = 50 km ; 30 × 50 = 1 500 °C. La roche n’était qu’à 450 °C (9 °C/km) : HP-BT, subduction.
Une éclogite formée à 2,1 GPa (ρ = 3 000 kg/m³, g = 10 N/kg) affleure 12 Ma plus tard. Sa vitesse moyenne de remontée vaut…
- A. 0,58 mm par an
- B. 5,8 mm par an
- C. 58 mm par an
- D. 0,18 mm par an
Réponse
B. 5,8 mm par an — h = 2,1 × 10⁹ ÷ 30 000 = 70 000 m = 70 km = 7 × 10⁷ mm ; 7 × 10⁷ ÷ (12 × 10⁶ ans) ≈ 5,8 mm par an. 0,18 vient de 2,1 ÷ 12, sans passer par la profondeur.
Sur la carte géologique de la France au millionième, deux ophiolites sont distantes de 7,5 cm. Sur le terrain, elles sont à…
- A. 75 km
- B. 7,5 km
- C. 750 km
- D. 0,75 km
Réponse
A. 75 km — Au 1/1 000 000, 1 cm représente 10 km : 7,5 × 10 = 75 km.
Dans une croûte stable de gradient 30 °C/km, une roche atteint 450 °C à…
- A. 135 km
- B. 1,5 km
- C. 15 km
- D. 45 km
Réponse
C. 15 km — 450 ÷ 30 = 15 km. Une roche à 450 °C sous 45 km témoignerait au contraire d’un gradient de 10 °C/km.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Une ophiolite obduite, comme celle du Chenaillet…
- A. a forcément subi le faciès éclogite avant d’affleurer
- B. provient de la croûte continentale amincie de la marge
- C. prouve à elle seule qu’une collision a déjà eu lieu
- D. a pu échapper à la subduction et au métamorphisme HP
Réponse
D. a pu échapper à la subduction et au métamorphisme HP — L’obduction charrie le fragment sur la marge sans l’enfouir : il garde ses minéraux de dorsale.
Pourquoi des roches de haute pression peuvent-elles affleurer sans s’être entièrement rééquilibrées ?
- A. Parce que la pression n’agit pas sur les minéraux des roches
- B. Parce qu’une remontée rapide et sèche fige leurs minéraux
- C. Parce qu’elles fondent entièrement pendant leur remontée
- D. Parce que l’eau abonde pendant toute leur exhumation lente
Réponse
B. Parce qu’une remontée rapide et sèche fige leurs minéraux — Les transformations de la remontée (rétromorphose) sont lentes et exigent de l’eau : une remontée rapide et pauvre en eau conserve les minéraux du pic, devenus métastables.
Une éclogite affleure au sommet d’une montagne. Cela prouve que…
- A. la roche a été enfouie en profondeur puis exhumée
- B. la chaîne s’est soulevée d’autant que la roche était enfouie
- C. la roche s’est formée en surface lors de l’érosion
- D. le magma d’une dorsale a refroidi très rapidement
Réponse
A. la roche a été enfouie en profondeur puis exhumée — Formée à grande profondeur, elle a été ramenée en surface (exhumation) ; le relief ne représente qu’une petite partie de cette remontée.
Une chaîne très ancienne n’a plus de relief. On peut encore y prouver une collision grâce…
- A. à l’altitude actuelle de ses plus hauts sommets
- B. à l’absence de toute roche métamorphique
- C. aux roches formées en profondeur qui affleurent
- D. à la présence de sédiments post-rift horizontaux
Réponse
C. aux roches formées en profondeur qui affleurent — Gneiss, migmatites, granites et éclogites reliques, formés dans une croûte épaissie, restent visibles après l’érosion.
Un élève affirme : « Toute roche à glaucophane prouve une collision. » Son erreur est de confondre…
- A. un indice de subduction et un indice de collision
- B. l’ouverture d’un océan et la formation d’une dorsale
- C. un métamorphisme de contact et une fusion partielle
- D. un rift actif et une marge passive ancienne
Réponse
A. un indice de subduction et un indice de collision — Le glaucophane signe la subduction ; la collision se lit dans les plis, nappes, chevauchements et la racine crustale.
La coésite, forme de très haute pression de la silice, trouvée dans une roche continentale alpine, indique…
- A. que la croûte continentale ne peut jamais être enfouie
- B. une formation à la dorsale, à très faible profondeur
- C. une cristallisation pendant le rifting de la marge
- D. un enfouissement de croûte continentale au-delà de 80 km
Réponse
D. un enfouissement de croûte continentale au-delà de 80 km — La coésite exige au moins 2,6 GPa environ : une partie de la marge continentale a été entraînée très profondément au début de la collision.
Dans une marge passive, les sédiments anté-rift…
- A. s’épaississent en éventail contre chaque faille normale
- B. reposent horizontalement et scellent toutes les failles
- C. sont basculés avec les blocs et d’épaisseur constante
- D. se déposent seulement après la formation de la dorsale
Réponse
C. sont basculés avec les blocs et d’épaisseur constante — Déposés avant l’étirement, ils ont une épaisseur uniforme et ont été découpés et basculés avec les blocs.
Dans une chaîne, des radiolarites reposent directement sur des basaltes en coussins. Cela indique…
- A. un dépôt sur une plate-forme continentale peu profonde
- B. un dépôt en eau profonde sur un plancher océanique
- C. une sédimentation pendant le jeu des failles d’un rift
- D. une fusion partielle de la croûte continentale épaissie
Réponse
B. un dépôt en eau profonde sur un plancher océanique — Les radiolarites sont des sédiments siliceux de grands fonds, posés sur la lave émise au fond de l’océan : le sommet d’une séquence ophiolitique.
Les gabbros d’une ophiolite alpine ont cristallisé vers 161 Ma. Cet âge date…
- A. la fermeture de l’océan par subduction
- B. la collision des deux blocs voisins
- C. la vie de l’océan, pas sa fermeture
- D. l’obduction de l’ophiolite sur la marge
Réponse
C. la vie de l’océan, pas sa fermeture — Un gabbro cristallise à la dorsale : son âge date l’océan en fonctionnement ; la subduction se date sur les roches de haute pression.
Le fossé rhénan, limité par des failles normales, n’est jamais devenu un océan. Cela montre que…
- A. un rift peut cesser de s’ouvrir avant la rupture
- B. tout rift devient obligatoirement une dorsale
- C. ce fossé est une marge passive déjà ancienne
- D. ses failles bordières sont des failles inverses
Réponse
A. un rift peut cesser de s’ouvrir avant la rupture — Un rift est le premier stade de la fragmentation, mais il peut avorter : l’extension s’arrête avant que le continent ne se rompe.
Des gneiss de 2 000 Ma affleurent dans un domaine cadomien (chaîne de 620 à 540 Ma). Ces gneiss…
- A. datent la formation de la chaîne cadomienne
- B. se sont formés après la chaîne cadomienne
- C. prouvent que le domaine est un craton intact
- D. sont des reliques d’un socle plus ancien repris
Réponse
D. sont des reliques d’un socle plus ancien repris — Comme les gneiss icartiens du Trégor, ils sont plus anciens que la chaîne qui les a déformés : un domaine garde des morceaux de cycles antérieurs.
D’ouest en est, une chaîne montre des métabasaltes du faciès schistes verts, puis des schistes bleus, puis des éclogites. L’ancienne subduction plongeait…
- A. vers l’ouest, sous la plaque située à l’ouest
- B. vers l’est, sous la plaque située à l’est
- C. verticalement, sans direction privilégiée
- D. vers le nord, parallèlement à la chaîne
Réponse
B. vers l’est, sous la plaque située à l’est — La pression maximale enregistrée augmente vers l’est : la plaque plongeante y était la plus profonde, donc elle s’enfonçait vers l’est, sous la plaque chevauchante (comme l’océan alpin sous l’Apulie).
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