Exercice n° 1 Commentez les structures visibles sur les clichés suivants ; vous présenterez pour l’un d’entre eux un schéma annoté.

Cliché 1 : vue aérienne d’un paysage du Valais suisse.

Cliché 2a : lame mince d’un calcaire oolithique, ce calcaire est présent dans l’une des formations de la photo aérienne.

NB : les oolithes sont des petites sphères de diamètre 0.5 à 2mm dont le centre est un débris et dont l’enveloppe est formée de minces couches concentriques.

Cliché 2b lame mince du calcaire oolithique

Cliché 2c lame mince du calcaire oolithique

Les clichés 2a, 2b et 2c proviennent de la même formation mais les localisations des prélèvement de roches diffèrent.

Exercice n°2 Utilisez les données suivantes pour présenter sous la forme d’un schéma synthétique les principales discontinuités du globe terrestre.

Synthèse des données sismique : modèle PREM

Vitesse des ondes P entre 0 et 900 km de profondeur

Exercice n°3 Identifiez les trois échantillons présentés et, à l’aide d’une séquence de schémas, proposez un processus pétrogénétique logique permettant d’établir un lien entre les trois roches .

Exercice 4 Décrivez et interprétez les structures observées sur les deux clichés Vous présenterez un schéma légendé du cliché A.

Cliché A : un affleurement dans le sud tunisien ; les formations concernées sont des calcaires plus ou moins marneux.

Cliché B : un échantillon de gabbro provenant des ophiolites de Chamrousse (Alpes).

Exercice 5 Retrouvez à partir de la carte de France au millionième les principales déformations présentes dans les Alpes ; un schéma structural dans le secteur désigné accompagnera votre présentation.

Exercice 6 Première partie

L’actinote est une amphibole monoclinique ; il s’agit d’un inosilicate dont la charpente est faite de tétraèdres de silice agencés en chaînes doubles. Donnez la formule structurale de l’actinote, sachant qu’elle comporte du fer divalent et du calcium. On précise que dans ce minéral, la masse totale du fer est 3.5 fois plus élevée que celle du calcium. On donne masse atomique du fer = 56 ; masse atomique du calcium = 40

Deuxième partie

Une roche de structure grenue possède la composition minéralogique suivante : Quartz 15% Feldspaths alcalins 13% Plagioclase anorthite 37 % Actinote 7 % Biotite 15 % Pyroxène 10% Tourmaline, cordiérite 3 %. En utilisant le diagramme de Streckeisen ci-dessous, donnez un nom à cette roche et précisez son contexte de formation.

Exercice 7 A La Réunion (Piton des Neiges), on a récolté des laves ayant les caractéristiques suivantes :

Composition minéralogique (%) Analyse chimique (% pondéraux)

Phénocristaux …7.8% dont Feldspaths 6.6 Pyroxène 0.2 Quartz 1.00

Microlithes … 92.2% dont Feldspaths 74.2 Pyroxène 13.0 Opaques 3.5 Quartz 1.5

Si O2

Ti O2

Al 2 O3 Fe2 O3 Fe O Mn O Mg O Na2 O K2O P2O5 H2O

60.72 0.8 17.7 4.86 1.96 0.05 0.78 6.37 4.16 0.1 0.88

Composition minéralogique virtuelle ( norme) (%) Quartz 2.42

Orthose 24.56 Albite 53.83

Anorthite 7.42 Diopside 3.56

Hypersthène 0.29 Magnétite 6.17 Ilménite 1.52 Apatite 0.24

1. Proposez un nom à cette roche, à l’aide de la classification de Streckeisen. 2. La composition du manteau supérieur au droit du Piton est fournie ci-dessous :

Si O2 45.3 Ti O2 0.2 Al 2 O3 3.6 Fe2 O3 7.3 Mn O 0.1 Mg O 41.3 Na2 O 0.2 K2O 0.3

Que pensez vous du taux de fusion partielle? 3. Quelle hypothèse pouvez vous formuler quant à l’origine de ces laves ?

Exercice 8 Première partie Commentez, après avoir expliqué ce qu’est le géoïde, les ondulations de ce dernier dans l’Océan Indien. Vous utiliserez la carte de morphologie des fonds océaniques pour illustrer vos propos. Deuxième partie Décrivez et interprétez les principales structures présentes sur l’échantillon alpin et, à partir des diverses informations recueillies (minéralogique et structurale), reconstituez les principales étapes de son histoire géologique. Votre présentation s’accompagnera de la réalisation d’un schéma structural de l’échantillon. Loupe fournie +HCl

Exercice 9 Identifiez et interprétez les différents clichés. Vous réaliserez, à l’aide du papier calque fourni, un schéma de chacun d’eux.

Cliché A : Image SPOT du sud de Madagascar, les formations dans cette région sont exclusivement des roches métamorphiques orthodérivées (métagranites)

La largeur du cliché est de 10km environ.

Cliché B : Un échantillon d’une des roches susceptibles d’être prélevées dans la région

photographiée ci-dessus.

Cliché C Lame mince d’une roche également susceptible de se trouver dans le secteur du cliché A ; cette

roche est toutefois différente de la précédente

Exercice 10 Les analyses chimiques d’une péridotite P et de diverses laves du volcan du Mont-Dore sont fournies dans le tableau ci-dessous. 1. Placez les laves 1, 2, 3, 4, 5 et 6 dans un diagramme K2O+Na2O en fonction de SiO2. Commentez le résultat obtenu et formulez une hypothèse permettant d’expliquer la présence de ces diverses laves dans le volcan. 2. Les trois échantillons fournis proviennent également du volcan ; à quels types de laves peuvent ils correspondre ? Justifiez. 3. Les laves 7 sont également présentes dans la région ; étudiez leurs caractéristiques et proposez une hypothèse permettant d’expliquer leur coexistence avec les laves précédentes.

Exercice 11 Les analyses proposées illustrent certains aspects de l’altération du granite en milieu tropical humide. A partir des informations extraites du document 1, dresser un bilan des gains et des pertes pour chaque oxyde entre les différents niveaux échantillonnés. Présentez les résultats sous la forme d’un tableau.

Comparez le comportement des différentes espèces minéralogiques initiales vis-à-vis du processus d’altération. Confrontez les résultats géochimiques aux observations minéralogiques en vous aidant du document fourni en annexe. (v. page 2)

Proposez un modèle d’altération fondé sur un mécanisme chimique le plus explicite possible susceptible de rendre compte au travers des évolutions minéralogiques constatées de la néoformation de kaolinite.

ANNEXE

Diagramme de Goldschmidt

Exercice 12 Carte de Séderon (1/50000)

Présentez une coupe à main levée suivant le trait indiqué et racontez l’histoire sédimentaire en vous aidant des loggins stratigraphiques joints en légende. Exercice 13 Carte de Tarare (1/50000) Réalisez un schéma structural mettant en évidence la nature des contacts entre la série du lyonnais, la série de la brévenne et le granit de St Laurent de Chamousset. Exercice 14

Feuille de morez (1/50000) Réalisez un schéma structural de l’extrait de carte présenté et proposez une histoire géologique. Identifiez de façon raisonnée les principales caractéristiques des échantillons présentés Exercice 15 Les expériences de sismique des missions Apollo sur la Lune ont permis de construire le modèle de propagation des ondes P et S pour les 1000 premiers km ; le rayon de la Lune est de 1738 km ; au dessous de 1000 km on constate un ralentissement des ondes S ; de plus les données de densité moyenne permettent de penser qu’il existe un noyau solide de 300 km de rayon ; comparez cette structure à celle de la Terre et proposez un schéma des différentes enveloppes.