SUJET 1

Pour retracer l'évolution d'une chaîne de montagnes, le géologue dispose de nombreuses techniques parmi lesquelles figure la détermination des conditions de formation des roches qui la constituent.

Cette détermination a été faite avec des roches apparentées au granite, échantillonnées dans la région de la Marche au nord-ouest du Massif Central. Ces roches montrent l'aspect observable sur le document 1. Elles présentent une association minéralogique composée de quartz, de biotite, de muscovite, de cordiérite et d'un peu de sillimanite.

Utilisez les documents 1et 2 pour énoncer sous la forme d'une réponse construite les conditions de formation de ces roches de la région de la Marche. Vous joindrez le document 2 à votre copie en y figurant la zone correspondant à la formation des roches considérées.

Document 1 : Photographie d'une roche à l'affleurement (échelle dans le cartouche du haut), de structure comparable à celle échantillonnée dans la région de la Marche (localisation dans le cartouche du bas)

Document 2 : Diagramme Pression (P) et Température (T) des domaines de stabilité de minéraux repères (silicates d'alumine: disthène, andalousite et sillimanite) et différentes réactions métamorphiques en fonction des conditions P-T

courbe 1 : réaction chlorite + muscovite 1 (à gauche) = biotite + muscovite + quartz + eau (à droite) courbe 2 : réaction muscovite + chlorite + quartz (à gauche) = biotite + cordiérite + andalousite ou sillimanite ou disthène + eau (à droite) courbe 3 : réaction muscovite + quartz (à gauche) = Feldspath potassique + andalousite ou sillimanite + eau (à droite) courbe 4 : courbe de fusion d'un granite hydraté (courbe du solidus séparant un domaine où seul le solide est présent (à gauche) et un domaine où liquide et solide peuvent coexister et un domaine (à droite))

SUJET 2

La croûte continentale Nord-Américaine

L'Amérique du Nord présente un ensemble de chaînes de montagnes dont la mise en place se poursuit encore de nos jours. L'étude d'une carte géologique confrontée aux données radiochronologiques permet de cerner les grandes étapes de son histoire géologique.

À partir de l'étude du document, on se propose de reconstituer quelques étapes de l'histoire géologique de la croûte continentale Nord-Américaine. (Répondre aux 6 questions du QCM)

Document 1 : carte des principales chaînes de montagnes anciennes et récentes d'Amérique du Nord

Légende

Chaîne de montagnes archéennes (4,28 à 1,9 Ga)

Chaîne de montagnes centrales (? Ga)

Chaîne de montagnes grenvilliennes (1,3 à 1 Ga)

Chaîne de montagnes appalachiennes (0,4 Ga)

Chaîne de montagnes récentes (0,3 Ga à aujourd'hui)

Croûte océanique

Ligne de rivage (limite actuelle des terres émergées)

Remarques

1- Lorsque les granites subissent le métamorphisme dans une racine crustale, ils se transforment en une roche : le gneiss.

2- Ga = milliard d'années

Modifié de Elmi et Babin, 2006

QCM : A partir des informations extraites du document, cocher la bonne réponse pour chaque série de propositions.

1. Les plus anciennes roches d'Amérique du Nord sont les gneiss d' Acasta. On les trouve :

dans la chaîne de montagnes anciennes grenvilliennes dans la chaîne de montagnes anciennes appalachiennes dans la chaîne de montagnes anciennes centrales dans la chaîne de montagnes anciennes archéennes

2. L'étude du gneiss d' Acasta a permis de reconstituer le contexte de sa formation. On sait aujourd'hui qu'il s'est formé :

dans une croûte océanique dans les reliefs positifs d'une croûte continentale dans la racine d'une croûte continentale dans le manteau

3. Les chaînes de montagnes d'Amérique du Nord sont disposées :

les plus anciennes au centre, les plus récentes à l'extérieur les plus anciennes à l'extérieur, les plus récentes au centre parallèlement les unes aux autres au hasard

4. A partir de ces observations, les géologues peuvent proposer un âge à la chaîne de montagnes centrales :

Elle peut être âgée de plus de 1,9 milliard d'années Elle a un âge compris entre 1,3 et 1,9 milliard d'années Elle a un âge compris entre 0,4 et 0,3 milliard d'années Elle est âgée de moins de 0,3 milliard d'années

5. Une fois formés, les reliefs positifs des chaînes de montagnes disparaissent grâce à l'altération, l'érosion mais aussi des phénomènes tectoniques. Le Mont McKinley, le plus haut sommet d'Amérique du Nord se trouve logiquement :

dans la chaîne de montagnes grenvilliennes dans la chaîne de montagnes récentes dans la chaîne de montagnes centrales dans la chaîne de montagnes archéennes

6. La croûte Nord-Américaine grandit toujours. Ainsi, la croûte sibérienne, émergée, s'est accolée à

ce continent. La chaîne de montagnes associée à cet évènement est :

la chaîne de montagnes grenvilliennes

la chaîne de montagnes récentes

la chaîne de montagnes centrales

la chaîne de montagnes archéennes

SUJET 3

La datation des roches de la croûte continentale

Un étudiant en géologie retrouve dans une collection de roches, trois échantillons de granites provenant de Norvège, de Bretagne et de Basse Normandie. Il sait que l'échantillon le plus ancien est le granite norvégien. L'échantillon breton porte une étiquette « environ 300 millions d'années ». Il dispose de documents permettant de les dater.

Vous devez l'aider à retrouver l'origine et l'âge des échantillons de granite. Exploitez les données afin de répondre au QCM sur la feuille annexe avec la copie.

Document 1a : principe de datation d'une roche avec le couple d'éléments rubidium / strontium

On mesure sur différents minéraux de ma roche étudiée la quantité de 87Rb, 86Sr, 87Sr. En reportant sur un graphique en abscisse le rapport 87Rb/86Sr, et en ordonnée le rapport 87Sr/86Sr pour chaque minéral étudié, on obtient une droite isochrone dont l'équation est :

y = (eλt - 1)x + b avec y = 87Sr/86Sr x = 87Rb/86Sr

(λ étant la constante de désintégration radioactive spécifique du couple rubidium / strontium. Sa valeur n'est pas donnée car elle n'est pas utile pour l'exercice).

Document 1b : détermination de t à partir de (eλt - 1)

Valeurs de (eλt - 1) Âge approximatif en millions d'années (t)

Valeurs de (eλt - 1) Âge approximatif en millions d'années (t)

0,0020 140 0,0151 1050

0,0030 210 0,0161 1120

0,0040 280 0,0171 1200

0,0050 350 0,0182 1270

0,0060 420 0,0192 1340

0,0070 490 0,0202 1400

0,0080 560 0,0212 1480

0,0090 630 0,0222 1550

0,0101 700 0,0233 1620

0,0111 770 0,0243 1690

0,0121 840 0,0253 1760

0,0131 910 0,0263 1830

0,0141 980 0,0274 1900

Document 2 : droites isochrones correspondant aux 3 échantillons

D'après http://ansatte.uit.no/webgeology/webgeology_files/english/rbsr.html et "Comprendre et enseigner la planète Terre" OPHRYS Edition

SUJET 4

À partir des informations fournies par le document ci-dessous, montrer que l’on a dans cette région

des preuves des mouvements de compression à l’origine des Pyrénées.

Document 1 : Photographies du cirque de Barrosa dans les Pyrénées

Sources photographiques : commons.wikimedia.org

SUJET 5

Des mouvements verticaux en Scandinavie

La lithosphère terrestre est animée de mouvements horizontaux liés à des phénomènes de convergence

ou de divergence. Elle est affectée également par des mouvements verticaux, comme par exemple en

Scandinavie.

Montrer que les données extraites des documents confirment et précisent* l'existence de

mouvements verticaux en Scandinavie et permettent de formuler une hypothèse quant à leur

origine. * des valeurs sont attendues.

Document 1 : Soulèvement de la Scandinavie depuis 6000 ans

D’après la planète Terre, J. M Caron et coll.

Document 2 : Variations en altitude de la balise GPS positionnée près de Vasaa en Finlande.

SUJET 6

Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs Les produits du démantèlement sont transportés

sous forme solide ou soluble, le plus souvent par l'eau, jusqu'en des lieux plus ou moins éloignés où ils se

déposent (sédimentation). Le document ci-dessous présente les conditions de transport et de

sédimentation des particules issues de l'érosion. Il sert de support pour répondre au QCM de la page

suivante (page 3).

Document : Diagramme de Hjulstrôm

QCM : À partir des informations extraites du document, cocher la bonne réponse pour chaque série

de propositions.

1- Une particule de 0, 1 mm :

☐ a. est transportée par un courant à la vitesse de 0,2 cm/s

☐ b. sédimente quelle que soit la vitesse du courant

☐ c. est transportée par un courant à la vitesse de 10 cm/s

2- Les particules inférieures à 0,01 mm :

☐ a. nécessitent une vitesse du courant supérieure à 1 cm/s pour sédimenter

☐ b. nécessitent une vitesse du courant inférieure à 100 cm/s pour être érodées

☐ c. sont transportées par un courant à la vitesse de 10 cm/s

3- Le transport et la sédimentation d'une particule dépendent :

☐ a. uniquement de la dimension de cette particule

☐ b. de la dimension de cette particule et de la vitesse du courant

☐ c. uniquement de la vitesse du courant

SUJET 7

Paléoplages en baie d’Hudson

Actuellement, sur le pourtour de la baie d’Hudson,

localisée au Nord du Canada, il est possible

d’observer des paléoplages - anciennes plages

fossiles - situées en altitude. Une d’entre elles,

datée de - 6000 ans, est présentée sur le document

ci-dessous :

Image satellitaire identifiant une paléoplage en baie

d’Hudson d’après le logiciel Google Earth

L’objectif de cet exercice est d’expliquer la présence de ces paléoplages en altitude.

À partir de l'étude des documents, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions du

QCM et remettre la feuille-réponse annexe avec la copie.

Document 1 : variations mondiales du niveau de la mer depuis - 8000 ans

Document 2 : évolution du domaine continental depuis le Wisconsinien

Document 2.a : un glacier au Wisconsinien

Durant le Wisconsinien, dernière période glaciaire terminée il y a 6000 ans, un immense glacier (ou

inlandsis) s’étend au Nord du continent Nord-Américain. L’épaisseur de glace pouvait atteindre 5 000 m à

la hauteur de la Baie d'Hudson.

D’après le site http://www2.ggl.ulaval

Document 2.b : étude de la lithosphère en baie d’Hudson

Ces données sont actuellement complétées par des mesures obtenues à partir de la station G.P.S. « KUUJ

» placée au Sud-Est de la Baie d’Hudson :

D’après le site de la Nasa

La carte ci-contre présente les taux de remontée de

la lithosphère continentale (en mm/an), depuis la

dernière période glaciaire, déterminés par l’analyse

de données sédimentaires.

D’après le site http://www2.ggl.ulaval.ca

Cocher la réponse exacte pour chaque proposition

1- Au cours des 6000 dernières années, le niveau de la mer

☐ s’est abaissé d’environ 2,5 m.

☐ est resté inchangé.

☐ s’est élevé d’environ 2,5 m.

☐ est resté au niveau actuel de la mer.

2- Le glacier qui recouvrait la baie d’Hudson il y a - 6 000 ans

☐ a aujourd’hui disparu.

☐ a aujourd’hui une surface plus réduite.

☐ a aujourd’hui conservé sa surface.

☐ présente aujourd’hui une surface supérieure.

3- En baie d’Hudson, la lithosphère continentale

☐ se soulève en moyenne à un rythme de 10 mm par an depuis 6 000 ans.

☐s’est soulevée en moyenne à un rythme de 10 mm par an depuis 6 000 ans et ne se soulève plus depuis

10 ans.

☐ s’est soulevée brutalement de 10 m il y a - 6 000 ans.

☐ s’est soulevée récemment de 15 cm par an.

4- Pour conclure, la présence des paléoplages en altitude peut s’expliquer par

☐ une remontée de la lithosphère continentale et une baisse du niveau marin.

☐ une remontée de la lithosphère continentale et une élévation du niveau marin, il y a 6000 ans.

☐ la fonte du glacier et la remontée de la lithosphère continentale qui se poursuit actuellement.

☐ à une élévation du niveau marin, consécutif à l’extension du glacier.

SUJET 8

On s’intéresse à la forte activité géologique au niveau du Japon.

À partir de l’étude des documents, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions du

QCM qui suit et remettre la feuille ANNEXE de la page 4/6 avec la copie.

Document 1 : Sismicité et volcanisme au Japon

Document 2 : Modèle d’isothermes au niveau du Japon

D’après SVT 1ère S, D. Baude et Y. Jusserand, 2011

À partir de la lecture des documents, cocher la bonne réponse, pour chaque série de propositions :

1 – Les séismes au niveau du Japon :

☐ sont d’autant moins profonds qu’on s’éloigne de la fosse,

☐ sont d’autant plus profonds qu’on s’éloigne de la fosse,

☐ sont tous à la même profondeur,

☐ sont d’autant plus profonds que la bathymétrie augmente.

2 – Dans cette subduction :

☐ la plaque Eurasie s’enfonce sous la plaque Pacifique,

☐ la plaque Pacifique s’enfonce sous la plaque Eurasie,

☐ les deux plaques s’enfoncent,

☐ la plaque Pacifique chevauche la plaque Eurasie.

3 – Dans cette subduction, on observe :

☐ une anomalie thermique positive au niveau de la fosse,

☐ une anomalie thermique négative au niveau de la fosse,

☐ une anomalie thermique négative au niveau de la chaîne volcanique,

☐ aucune anomalie thermique au niveau de la fosse.

SUJET 9

Le magmatisme en zone de subduction

Le Sinabung (2460 m) est l’un des volcans actifs d’Indonésie, situé sur l’île de Sumatra.

L’éruption explosive la plus récente de l’histoire du Sinabung a eu lieu le 1er février 2014 formant un

panache éruptif de 17 km de hauteur.

À partir des données des documents présentés, caractériser le contexte géodynamique de cette

zone et identifier la nature des roches produites par le volcan Sinabung.

Document 1 : Localisation du volcan Sinabung

D’après Courrier international – 14 février 2014

Document 2 : Données sur une roche récoltée au volcan Sinabung

Photographie de l’observation microscopique d’une lame mince de roche récoltée au Sinabung ;

lumière polarisée (X 20).

Analyse chimique partielle de la roche récoltée au Sinabung (% massique).

SiO2 Al2O3 FeO MgO CaO Na2O H2O

verre et cristaux confondus 55,9 18,1 7,7 4,6 7,6 3,9 1,07

● Teneur en silice (SiO2) d’un basalte : comprise entre 45 % et 52 %

● Teneur en silice (SiO2) d’une andésite : comprise entre 52 % et 63 %

D’après Planète Terre-ENS LYON

SUJET 10

Les migmatites sont des roches issues de la fusion partielle des roches de la croûte continentale. On se propose à partir des documents (1 et 2) de rechercher si ces roches sont présentes dans la chaîne des Alpes.

Répondre aux questions du QCM en écrivant, sur la copie, le numéro de la question et la lettre correspondant à l’unique bonne réponse.

Document 1 : Profil ECORS des Alpes et son interprétation

D’après le profil ECORS des Alpes

Document 2 : Géothermes de la croûte continentale et solidus du granite

D’après Encyclopédie Quillet par Ulysse, Lardeaux, Rio, Trombert et Wozniak 1- L’épaisseur de la croûte au niveau de la double flèche (1) (DOCUMENT 1) est due à : a) l’empilement de manteau lithosphérique b) l’empilement de roches sédimentaires c) l’empilement d’écailles de croûte continentale 2- Pour que des migmatites se forment, il faut que la croûte continentale atteigne une épaisseur : a) inférieure à 30 km d’épaisseur b) supérieure à 38 km d’épaisseur c) comprise entre 30 et 38 km d’épaisseur

3- Au niveau des Alpes, les roches de la croûte peuvent entrer en fusion en profondeur : a) sous le massif de la Vanoise b) sous le massif des Bornes c) sous la plaine du Pô

SUJET 11

La crique des Motels basques située au nord de Saint-Jean-de-Luz présente des séries de roches sédimentaires bien visibles à l’affleurement.

À partir des données du document, représenter à l’aide de schémas légendés les différents mécanismes géologiques qui se sont succédés pour aboutir à cet affleurement.

Document : Structure géologique observée à la crique des Motels basques Les roches visibles à l’affleurement datent de -89 Ma (Coniacien), avant la formation des Pyrénées (-80 Ma à -40 Ma).

D’après le guide des curiosités géologiques de la côte basque, octobre 2014.

SUJET 12

Les monts Zagros sont une chaîne de montagnes de l’ouest de l’Iran.

En utilisant les informations des documents construire le scénario de la formation des monts Zagros.

Document 1 : Roches observées dans les monts Zagros.

Document 2 : Géomorphologie visible dans les monts Zagros

D’après Jean-Jacques Dufaure, geomorphologie.revues.org

SUJET 13

Les roches du Limousin Dans un contexte géodynamique en convergence, les roches connaissent d’importantes modifications de pression et/ou de température : elles sont métamorphisées. De telles roches sont rencontrées dans le Limousin (Massif Central).

D’après l’académie de Grenoble

À partir de l’étude de trois échantillons de roches prélevés dans le Limousin, montrer que ces roches témoignent d’un enfouissement (augmentation de la pression et/ou de la température) au sein de la croûte continentale dans un contexte de collision.

Document 1 : tableau de comparaison des trois roches métamorphiques prélevées

Schéma d’une lame mince de la roche observée au microscope polarisant

Composition minéralogique

Roche 1

– Quartz (Q) – Muscovite (M) – Biotite (B)

Roche 2

– Grenat (Gr) – Muscovite (M) – Biotite (B) – Quartz (à l’intérieur du grenat)

Roche 3

– Quartz (Q) – Muscovite (M) – Biotite (B) – Staurotide (St)

Remarque : On admettra que les trois roches observées constituent trois étapes de la transformation d’une même roche initiale :

roche initiale —> roche 1 —> roche 2 —> roche 3

Document 2 : conditions de formation de minéraux dans de la croûte continentale

A + B + C = conditions de pression et de température où se forme de la biotite B + C = conditions de pression et de température où se forme du grenat C = conditions de pression et de température où se forme de la staurotide Document 3 : géothermes de trois contextes géodynamiques Le géotherme correspond à la température des roches aux différentes profondeurs. Il varie selon le contexte géodynamique.

D’après C. et M. Nicollet

SUJET 14

On cherche des arguments permettant de montrer que l’évolution des lignes de rivages observées au niveau de la baie de Gruinard en Ecosse est due à des variations du niveau de la mer et un réajustement lié à l’isostasie. On rappelle que l’isostasie traduit l’état d’équilibre des roches de la lithosphère sur l’asthénosphère. Cet équilibre est responsable de mouvements verticaux de la lithosphère qui ont lieu sur plusieurs dizaines de milliers d’années.

À partir de l’étude des documents, identifier la bonne réponse parmi les quatre proposées pour chaque affirmation.

Document 1 : Variations mondiales du niveau de la mer depuis -9000 ans

D’après Fleming et coll. (1998); Mine et coll. (2005)

Document 2 : Épaisseur des glaciers en Europe au dernier maximum glaciaire, il y a environ 20 000 ans.

D’après S. Coutterand, http://www.glaciers-climat.com/le-quaternaire.html

Document 3 : Photographie de la baie de Gruinard en Ecosse montrant les variations des lignes de rivage. La différence d’altitude entre le rivage actuel et le rivage ancien est de 10 mètres

D’après Acces.ens-lyon.fr, S. Beaudin QCM (répondre sur la copie) 1 – D’après le document 1, le niveau de la mer au niveau mondial : a) n’a pas varié depuis 8000 ans ; b) a connu une augmentation régulière depuis 8000 ans ; c) a diminué d’environ 4 m depuis 7000 ans ; d) a augmenté d’environ 4 m depuis 7000 ans. 2 – D’après le document 2, il y a 20 000 ans, la baie de Gruinard : a) était recouverte d’une calotte de glace de plus de 2500 m d’épaisseur; b) était recouverte d’une calotte de glace de plus de 1000 m d’épaisseur; c) était recouverte d’une calotte de glace de moins de 1000 m d’épaisseur ; d) n’était pas recouverte de glace. 3 – D’après le document 3, il y a 7000 ans, le rivage de la baie de Gruinard se situait : a) 10 mètres au-dessous du niveau actuel ; b) 10 mètres au-dessus du niveau actuel ; c) au même niveau que te rivage actuel ; d) à un niveau que l’on ne peut pas déterminer. 4 – La position actuelle de la ligne de rivage de Gruinard peut s’expliquer par : a) la fonte de la calotte glaciaire qui a entraîné une augmentation du niveau marin ; b) la fonte de la calotte glaciaire qui a entraîné une diminution du niveau marin ; c) un phénomène d’isostasie qui a entraîné une élévation de l’Ecosse suite à la fonte de la calotte glaciaire ; d) un phénomène d’isostasie qui a entraîné un enfoncement de l’Ecosse suite à la fonte de la calotte glaciaire.

SUJET 15

La disparition des reliefs La circulation de l’eau à la surface d’une roche peut conduire à l’altération des minéraux qui la constituent. Document 1 : Les réactions d’hydrolyse des minéraux Une réaction générale d’hydrolyse d’un minéral peut s’écrire : Minéral primaire + Eau ———-> Minéral secondaire + Solution de lessivage Par exemple, l’altération d’un feldspath orthose en kaolinite (minéral argileux) se déroule de la manière suivante :

Document 2 – Le diagramme de Goldschmidt Les ions ne réagissent pas tous de la même manière en présence de molécules d’eau : la solubilité d’un ion dépend de son potentiel ionique (PI), c’est à dire le rapport entre Z la charge de l’ion et R son rayon ionique : PI = Z/R. Le diagramme de Goldschmidt permet de distinguer trois catégories d’ions :

· Les cations solubles : ils ont une faible charge et sont attirés par l’eau, ils forment des éléments solubles facilement évacués dans les solutions de lessivage. · Les cations précipitants : ils sont insolubles et précipitent sous forme d’hydroxydes. · Les oxyanions solubles : avec un petit diamètre et une charge élevée, ils sont solubles et peuvent être évacués dans les solutions de lessivage.

D’après « Éléments de géologie », C. Pomerol et M. Renard, éd. Armand Colin

À partir de la lecture des documents, cocher la bonne réponse, pour chaque série de propositions : Question 1 – Le comportement d’un ion vis à vis de l’eau : a. Dépend exclusivement de sa charge. b. Ne dépend ni de sa charge, ni de son rayon ionique. c. Dépend de son potentiel ionique. d. N’a pas d’incidence sur son évacuation par les eaux de lessivage. Question 2 – L’altération de l’orthose s’accompagne au niveau du minéral : a. D’un lessivage de Si et Al. b. D’un lessivage de Si et K. c. D’un lessivage de K et Al. d. D’un lessivage de Al seulement. Question 3 – Lors de l’altération de l’orthose en kaolinite on observe : a. Le passage en solution d’un cation précipitant et d’un oxyanion soluble. b. Le passage en solution de deux cations précipitants. c. Le passage en solution de deux cations solubles. d. Le passage en solution d’un cation soluble et d’un oxyanion soluble.

SUJET 16

Les magmas acides peuvent être à l’origine de granitoïdes dans un contexte de subduction. Document : Trajectoire d’un magma acide dans un champ de pression-température lors de son ascension vers la surface. Un magma acide est un magma dont la teneur en SiO2 est > 63%.

Le solidus sépare le domaine solide du domaine solide + liquide. Le liquidus sépare le domaine solide + liquide du domaine liquide.

D’après Magmatisme et tectonique des plaques de Bruno Mehier Collection Ellipses

À partir de la lecture du document, cocher la bonne réponse, pour chaque série de propositions. 1 – Le magma acide présent à 30 km de profondeur : □ est entièrement liquide. □ est entièrement solide. □ est partiellement liquide. □ a une température d’environ 780°C. 2 – Au cours de son ascension, le magma acide : □ voit sa température augmenter. □ voit sa température diminuer. □ subit une pression croissante. □ subit une pression constante. 3 – Le magma acide à l’origine des granitoïdes : □ cristallise totalement à son arrivée à la surface. □ est entièrement cristallisé à 5 km de profondeur. □ voit ses premiers cristaux apparaitre à partir de 780°C. □ commence à cristalliser à 5 km de profondeur.

SUJET 17

À partir de la mise en relation des deux documents, démontrer que l’intensité du métamorphisme a été croissante du nord vers le sud du massif de l’Arize.

Document 1 : Carte géologique simplifiée du massif de l’Arize (extrait de la feuille de Saint-Girons au 1/50 000).

Migmatite : roche hétérogène constituée de lits sombres de gneiss (partie métamorphique) associés à des lits clairs granitiques (partie issue d’une fusion partielle). Document 2 : Diagramme de stabilité de quelques associations minéralogiques

felds K : feldspath potassique (orthose)

D’après Sciences de la Terre et de l’univers, Vuibert, 3ème édition, 2014 Le solidus sépare le domaine solide (à gauche) du domaine liquide + solide (à droite).

SUJET 18

Dans le massif de l’Arize, situé dans les Pyrénées, chaîne de montagnes récente, on observe différentes roches témoins des phénomènes tectoniques (collision, etc.) ayant eu lieu dans cette zone.

À partir de l’étude des documents, répondre aux questions du QCM en écrivant sur la copie le numéro de la question et la lettre correspondant à l’unique bonne réponse.

Document 1 : Carte géologique simplifiée du massif de l’Arize

D’après la carte géologique de Saint Girons.

Document 2 : Diagramme pression-température

QCM Question 1 : La roche qui témoigne d’un franchissement de la courbe d’anatexie est : a- la roche A ; b- la roche B ; c- la roche C ; d- la roche E. Question 2 : Sachant que la roche D n’a pas subi de fusion partielle, elle a pu se former : a- à une température de 600°C et une profondeur de 15 km ; b- à une température de 600°C et une pression de 0,2 GPa ; c- une température de 680°C et une pression de 0,2 GPa ; d- une température de 700°C et une pression de 0,6 GPa. Question 3 : Du nord vers le sud, la succession des roches témoigne : a- d’une augmentation de pression essentiellement ; b- d’une augmentation de température essentiellement ; c- d’une augmentation de pression et d’une diminution de la température ; d- d’une diminution de pression et d’une augmentation de la température.