Isabelle Jouvet-Lamorlette – SVT – Lycée du Parc Impérial – Nice : le programme de TS en résumé et les TP associés ou des idées d’activités …

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Géologie : Le domaine continental et sa dynamique Objectif du TP Notions à comprendre et connaître Logiciel à utiliser/Manip à faire

Les caractéristiques du domaine continental : - pas la même nature de roche que CO (plus siliceuse : granite)

- plus épaisse (penser aux roches métamorphiques associées, à la profondeur du moho, aux reliefs) -on trouve des roches très vieilles

1- Croûte continentale et croûte océanique n’ont pas les mêmes caractéristiques

- connaître roche CC (granite) et CO (gabbros) et leurs minéraux (macro micro)

- mesure densité - déterminer la profondeur du Moho avec logiciel Educarte - observation macro/micro

2- Déterminer l’âge de une ou deux roches

- Connaître la méthode Rb/Sr à expliquer - Savoir que les minéraux du granite sont riches en ces éléments et que c’est pour cela qu’on peut utiliser la méthode. (Ils peuvent s’insérer dans les minéraux à la place d’éléments ayant les mêmes propriétés chimiques : le strontium à la place du calcium (Ca) et le rubidium à la place du potassium (K)).

Logiciel tableur type calc savoir tracer une droite à partir de coordonnées

3- L’épaississement crustal s’accompagne de transformations minéralogiques

- chercher des roches de la CC provenant de différentes profondeur, connaître quelques minéraux du métamorphisme (sillimanite, distène …) et regarder l’orientation des minéraux (en couche)

- macro/ micro - mesurim ? dessin

4- Lors de la subduction les transformations minéralogiques s’accompagnent d’une augmentation de la densité (ce qui explique que ça plonge encore plus).

- connaître les minéraux des roches et les roches : métagabbros faciès SB (glaucophane), « éclogite » (jadéite grenat)

- observation macro/micro ? - calcul de la densité des roches On centre un minéral qd on le montre !!! bidouiller diaphragme …

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Subduction et production de matériel continental -quand la CO vieillit, elle s’épaissit par sous plaquage de manteau (et ajout de sédiments par dessus), elle devient plus dense (elle se refroidit et s’hydrate les gabbros passent en facies SV : métamorphisme) et trop lourde pour être soutenue par le manteau sous jacent : plonge d’autant plus

verticalement qu’elle est vieille et dense - lors de sa subduction, les gabbros subissent un métamorphisme HP-BT et passent par le facies SB puis éclogite (changements minéralogiques) et se

déshydratent. - l’eau perdue par la plaque se retrouve dans le manteau et les conditions de pression et température (100 km-1000°C) font que la péridotite hydratée

du manteau fond partiellement - la fusion partielle permet la production d’un magma dont composition est différente de celle de la péridotite, ce magma remonte et traverse la CC où

il subit une contamination d’autant plus grande qu’il y séjourne longtemps : il devient alors plus siliceux

5- Lors d’une subduction les roches subissent des transformations minéralogiques qui aboutissent à une déshydratation

- connaître les minéraux et leur composition (teneur en eau groupement OH)

- observation macro /microscope, acquisition d’image ?! - utilisation de mesurim : voir la quantité, la surface de minéraux présents hydraté

6- Une lithosphère âgée plonge et qu’elle plonge d’autant plus verticalement (angle) si elle est vieille.

- carte de l’âge des fonds océaniques, repérer

l’âge, puis tracer les plans de benioff pour voir l’angle.

- logiciel sismolog (vu en première)

7- zone de subduction : création de CC

- roches de zones de subduction (granodiorite, andésite) et manteau : péridotite

- micro - mesurim surface occupée par les différents minéraux et trouver nom des roches

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Naissance et vie d’une chaine de montagne - premier épisode : rifting : indice : les anciens blocs basculés (ancienne marge passive)

- deuxième épisode : océanisation : indice : on retrouve un lambeau de CO dans les Alpes au Chenaillet facies SV (donc il a été hydraté longtemps + sédiments attestant d’une profondeur de plus en plus importante)

- troisième épisode : subduction : indice : on retrouve des métagabbros facies SB et éclogite attestant d’un méta HP-BT caractéristique des zones de subduction

- suite subduction continentale : indice : coésite quartz de très HP (du matos cont est allé très profond) - quatrième étape collision : épaississement (indice métamorphisme MP-MT, parfois anatexie et formation de magma granitique en profondeur, racine

crustale, reliefs) et raccourcissement (failles inverses, chevauchements, nappes de charriages (déformation cassantes plus en surface) et plis (déformation ductile plus en profondeur))

8- Les différents épisodes lors de la formation d’une chaine de montagne se « retrouvent » dans les roches

- trajet PTt avec rétrométamorphisme ?! - micro + mesurim pour montrer les auréoles de métamorphisme

La disparition des reliefs - L’altération chimique eau acide qui dissout le calcaire ou hydrolyse les minéraux du granite (les feldspath et les micas s’hydrolysent en argile, les quartz restent donnant un arène granitique) ou l’altération mécanique (vent, eau, alternance gel-dégel, action des racines …) désagrègent les blocs

rocheux et aplanissent les reliefs. - On érode en surface et par isostasie les racines remontent

- les produits de l’érosion sont déposés dans les estuaires ou en bordure de chaines dans les bassins molassiques - en profondeur des plutons granitiques se sont formés au niveau des racines et la chaine s’effondre sur elle même par gravité : tectonique en distension

au centre des chaines et échappement du matériel sur les bords 9- La disparition des reliefs : différences entre chaine de montagne ancienne et récente

- reliefs - racine crustale - carte affleurement plus de granite dans les vieilles chaînes !

- Google Earth

10- Altération : mécanismes d’effacement des reliefs

- réaction avec calcaire et eau acide ? - lame de granite altéré où les feldspaths (et les micas) se transforment en argile -arène granitique

11- Transport et granulométrie

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La vie fixée Objectif du TP Notions à comprendre et connaître Logiciel à utiliser/Manip à faire

La nutrition quand on vit fixé - les plantes ont un système racinaire particulièrement développé (poils absorbants fins et nombreux) ce qui augmente la surface d’absorption et les

échanges possibles avec le sol -la surface foliaire particulièrement importante permet des nombreux échanges (CO2 par ex) avec l’atmosphère. Les stomates (lieu où se font les

échanges gazeux) se trouvent surtout sur la face inférieure (non exposée au soleil) et peuvent se fermer si les conditions deviennent mauvaises (sec, chaud …) et ainsi éviter les pertes d’eau.

-L’eau et les sels minéraux transitent par la sève brute via les vaisseaux du xylème jusqu’aux feuilles pour la photosynthèse, et les sucres élaborés dans les feuilles par photosynthèse transitent dans toute la plante (bourgeon, racine …) via la sève élaborée qui circule dans les vaisseaux du phloème.

1- Comparer des surfaces d’échanges entre deux espèces

- mesurer la surface d’un poil absorbant, d’une feuille - mesurim, acquisition image

2- où se font les échanges gazeux : stomates

- empreinte des stomates (sous la feuille) coupe de feuille : connaître la structure d’un stomate …

- empreinte avec pansement ou vernis, microscope

3- coupe de tige pour identifier les vaisseaux et les échanges au sein de la plante

phloème : petits vaisseaux roses après coloration au carminovert car les cellules sont vivantes xylème : gros vaisseaux (vert après coloration car il y a de la lignine, molécule qui rigidifie les parois cellulaires), les cellules sont mortes.

coloration au carminovert puis observation au microscope

Les modes de protection - la lutte contre les agressions du milieu :

! lutter contre le froid (bourgeon écailles protectrices), ! lutter contre la dessiccation (fermeture des feuille d’oyat, fermeture des stomates, cryptes pilifères laurier rose),

! lutter contre les prédateurs (tanins, substances toxiques) 4- montrer la fermeture des stomates si les conditions sont mauvaises

- empreinte à l’ombre puis après mauvaises conditions (chaleur, vent (sèche cheveux position froid)) … on voit que les stomates se ferment

- empreinte avec pansement ou vernis, microscope

Une reproduction liée à la vie fixée - la fleur est organisée en verticille (les sépales du calice, les pétales de la corolle, les étamines, les carpelles (à la base du pistil)

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- la mise en place de la fleur est sous contrôle génétique : le système ABC !gènes A s’expriment : sépales, gènes

!gènes A et B : pétales ! gènes B et C : étamines

! gènes C : donnent des étamines - le grain de pollen (fabriqué dans les anthères des étamines) contient le gamète mâle : il se dépose sur le stigmate (le bout du pistil) puis il germe. Un

tube pollinique descend le long du pistil jusqu’à l’ovaire qui contient le gamète femelle. - le transport du pollen est facilité par des animaux pollinisateurs, parfois les deux espèces (plante et animal (insecte souvent)) sont tellement adaptées

l’une à l’autre qu’on parle de coévolution : les 2 espèces évoluent conjointement et des caractères utiles à l’association vont être sélectionnés. - Le gamète mâle et le gamète femelle s’unissent (fécondation) et donneront un embryon (une petite plante) contenu dans une graine. La paroi de l’ovaire

peut se gorger de réserve et donner le fruit (charnu) qui entoure la graine. -la dispersion des graines est utile pour coloniser le milieu, de nombreux moyens ont été sélectionnés pour permettre cette dispersion( via des animaux,

grâce au vent (graine avec ailes, parachute …) - contrôle de la floraison -système ABC : observation du phénotype de mutant et

des gènes mutés … - anagène - diagramme floral

- dispersion ? observation de différents types de graine ?