sciences de la vie et de la Terre

<Une première observation: la discordance de Jard sur Mer

<

La transgression jurassique de Jard sur Mer permet, d'après des arguments paléontologiques, une première approximation de l'âge de de la formation de la chaîne (orogénèse) ayant provoqué les déformations (schistosité) visibles dans les terrains situés dans la partie inférieure de l'image.

Des indices à l'échelle du minéral

Ces porphyroïdes ont la composition d'un tuf rhyolithique (cendre rhyolitique), il présente un débit schisteux grossier avec de gros cristaux d'orthose étirés.Tous les cristaux d'orthose sont alignés sensiblement Est-Ouest.

La rhyolithe et par extension les tufs ou cendres rhyolithiques sont des roches volcaniques contenant des cristaux d'orthose disposés de manière aléatoire dans une pâte plus ou moins bulleuse, ces tufs se mettent en place lors d'éruptions explosives. Ce type de roche se rencontre actuellement au niveau de zones de subduction.

Les porphyroïdes de la Sauzaie sont des gneiss (schistosité grossière, aspect feuilleté présentant des lits sombres riches en micas et des lits plus clairs riches en quartz et en feldspath) provenant d'une roche magmatique (les tufs rhyolithiques): on les appelle encore des orthogneiss.

Des indices à l'échelle du minéral

Un peu plus au sud en longeant la corniche, affleure le rocher de Sainte Véronique, C'est un ensemble de roches très sombres dont l'examen au microscope révèle qu'elle est formée de restes de radiolaires, organismes planctoniques marins à squelette siliceux dont l'accumulation forme des dépôts de fonds océaniques. les radiolarites témoignent d'anciens bassins océaniques.

En savoir plus sur les radiolaires...

L'examen de lames minces a montré la présence de débris de radiolaires et de graptolithes: organismes coloniaux marins, caractéristiques de l'ordovicien et du silurien

Voir des graptolithes sur des échantillons macroscopiques...

Ces radiolarites sont formées d'une alternance de bancs sombres et de bancs pourpres présentant un aspect feuilleté et des plis soulignés par les différence de teintes.

A partir de cet affleurement, il est possible de caractériser ( à partir d'un schéma) un pli dit anisopaque. (Situer la charnière, l'axe du pli...) et de repérer les plans de schistosité.

Des indices à l'échelle du minéral

L'ensemble de Sainte Véronique caractérisé par un piton formant le "Rocher de Sainte Véronique" est un ensemble de couleur sombre qui contraste avec un ensemble plus beaucoup plus clair.

L'ensemble sombre est constitué de roches sédimentaires: les radiolarites de Sainte Véronique

L'ensemble clair est constitué d'anciennes roches magmatiques: des orthogneiss ou porphyroïdes déjà vus à la Sauzaie

La transition entre ces deux ensembles est très brutale.

La transition brutale entre d'une part, des roches sédimentaires ayant naissance dans des fonds océaniques et secondairement déformées, et d'autre part d'anciennes roches volcaniques secondairement déformées, s'expliquent un chevauchement matérialisé par un liseré jaune. Tout se passe comme si, l'ensemble des porphyroïdes aurait été "plaqué" sur les radiolarites plissotées.

Les grenats des Sables d'Olonne

La plage des Sables d'Olonne montre des affleurements d'une roche riche en paillettes micacées et en minéraux globuleux, centimétrique de couleur rouge violet : il s'agit de grenat.

Ces roches présentent un débit feuilleté: ce sont des roches métamorphiques: des gneiss à grenats. De telles roches ont connu des conditions de pression ( donc de profondeur) et de température que des données expérimentales ont permis d'élucider.

D'après le diagramme pression température des données expérimentales, indiquer les conditions qui permettent l'apparition des grenats.

Les grenats des Sables d'Olonne

Certains affleurements de gneiss montrent des amas clairs, centimétriques, et des lits de minéraux sombres disposés parallèlement : ce sont des gneiss oeillés.

Les "yeux" sont en fait des amas de minéraux blancs (quartz, feldspaths) noyés dans un ensemble sombre constitué essentiellement de micas.

Les affleurements de gneiss oeillé de la plage des Sables d'Olonne peuvent montrer des structures fluidales indiquant que la roche lors de sa formation était très ductile.

Les yeux quartzo-feldspathiques, les structures fluidales sont des indications d'un fusion débutante : la température et la pression étaient telles que les gneiss ont commencé à fondre et sont devenus très ductiles. Dans un premier temps, ce sont les minéraux les plus fusibles (Quartz + feldspath) qui ont fondu, les autres minéraux (les micas) non fusibles dans ces conditions sont restés en phase solide : on parle de fusion partielle, terme ultime du métamorphisme. Cette fusion partielle engendre un liquide quartzofeldspathique : un liquide granitique qui a pu rester sur place, comme c'est le cas sur cet échantillon, ou migrer à la faveur de cassures formant des réseaux de filons très nombreux dans les gneiss.

De telles roches ont connu des conditions de pression ( donc de profondeur) et de températureque des données expérimentales ont permis d'élucider.

Les grenats des Sables d'Olonne

Des échantillons de gneiss ont été portés à différentes températures et différentes pressions et les transformations minéralogiques qui sont apparues (apparition de grenat, fusion partielle...) dans cet échantillon ont été relevées et portées sur un graphe : on obtient un diagramme pression-température.

Si on admet que la pression est en relation avec la profondeur (échelle de droite), il devient possible de connaître les domaines d'apparition et de stabilité de minéraux témoins des conditions subies par une roche. Le diagramme Pression-Température, obtenu par l'expérience, permet de connaître, d'après l'observation de minéraux témoins, les conditions qui régnaient lors de la genèse de cette roche.

L'érosion seule n'explique pas les affleurements actuels

Le logiciel permet de créer une chaîne de montagnes comparable à une chaîne récente d'altitude élevée (6 à 7000m), on remarque que les altitudes sont compensées en profondeur par des racines d'autant plus profondes que les altitudes sont élevées: c'est le principe de l'isostasie (voir l'aide du logiciel). Un premier niveau de profondeur moyenne de 15 à 25 km (couleur orangé) ainsi qu'un deuxième niveau plus profond ( couleur rouge) de profondeur supérieure à 25 km: conditions de formation des roches observées aux Sables d'Olonne, ont été repérés. Il suffit d'éroder cette chaîne de montagnes en validant "Erosion seule ".

En 17 millions d'années, la chaîne est réduite à une pénéplaine, des roches ayant pris naissance dans des conditions ayant permis la formation de grenats et des gneiss oeillés (25 km) ne parviennent pas à l'affleurement, elles ne sont pas observables aux Sables d'Olonne.

L'érosion seule ne permet pas d'expliquer l'affleurement de roches ayant pris naissance dans les conditions qui régnaient aux Sables d'Olonne. (profondeur supérieure à 25 km).

L'érosion seule n'explique pas les affleurements actuels

Le logiciel permet de créer une chaîne de montagnes comparable à une chaîne d'altitude faible (altitude maximale 2000m), on remarque que les altitudes sont compensées en profondeur par des racines d'autant plus profondes que les altitudes sont élevées: c'est le principe de l'isostasie (voir l'aide du logiciel). Un premier niveau de profondeur moyenne de 20 à 25 km (couleur orangé) ainsi qu'un deuxième niveau plus profond ( couleur rouge) de profondeur supérieure à 25 km: conditions de formation des roches observées aux Sables d'Olonne ont été repérés. Il suffit d'éroder cette chaîne de montagnes en validant "Erosion+isostasie" de telle sorte que chaque période d'érosion de 1 million d'années soit suivie d'un rééquilibrage isostasique.

On remarque que 72 millions d'années ont été nécessaires pour éroder complètement la chaîne, par contre, les niveaux profonds ayant subi les conditions "Les Sables" ne parviennent pas à l'affleurement; on dénote cependant, une "remontée" des niveaux profonds.

Recommencer la simulation avec d'autres caractéristiques de votre chaîne de montagnes (altitude maximale), dans quelles conditions parvient-on à expliquer les observations réalisées aux Sables d'Olonne ? Noter alors les caractéristiques de cette chaîne et le temps nécessaire qu'il a fallu pour la rendre à l'état de pénéplaine.

Dans un premier temps, le but est de donner un âge, le plus précis possible, des déformations ayant conduit à la formation de la chaîne hercynienne.

Il faut pour cela utiliser :

• Les observations de terrains et leurs conclusions: se fixer une limite inférieure et une limite supérieure (exemple : les déformations ont eu lieu entre la période x (N millions d'années) et la période Y (N millions d'années)
• Dater les déformations entr'elles
• Comment le modèle numérique va-t-il permettre d'apporter une précision ?

Vous pouvez présenter les résultats sur la colonne stratigraphique.

Dans un deuxième temps, relater l'histoire telle qu'on peut la concevoir à partir de ces données en procédant étapes par étapes en remplissant le tableau ci-dessous et en plaçant les événements sur un axe des temps .

Climacograptus

Didymograptus

Monograptus

Quelques graptolithes de la collection de Sébastien Tesson IUT La Roche sur Yon

Les graptolithes constituent un groupe d'organismes marins, coloniaux ayant vécu uniquement à l''ére primaire. Les échantillons présentés montrent des colonies réparties sur une tige (la virgula) et chaque individu est logé dans une petite loge appelée thèque. Ce sont de bons marqueurs stratigraphiques de l'ordovicien et du silurien.

Les fossiles présentés sont des exemples de fossiles de graptolithes, les graptolithes de Sainte Véronique ne sont observables qu'au microscope, en lames minces.