Activités

La mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie : chronologie relative

Pistes d’utilisation d’un logiciel de génération de coupes géologiques en Terminale S :
GEOLOG de Eric Sanchez et G.Fuxa ; Geolmod de Pierron

Proposition de Jean-Yves Boulanger
Professeur de SVT au Lycée J.Callot
54500 VANDOEUVRE


Dans les conditions optimales, l’étude sur le terrain d’un affleurement en coupe verticale (front de taille d’une carrière ou tranchée d’ouvrage) permet d’aborder différentes notions (strate, pendage, pli, faille, intrusion…), d’étudier la disposition géométrique relative des différents ensembles et donc leur chronologie relative, conduisant aux principes de superposition et de recoupement.
Ceci n’est pas toujours possible : le recours à des photographies est alors nécessaire.

Cependant peut subsister la difficulté d'imaginer la succession dynamique des différents évènements géologiques observés.
Le logiciel GEOLOG autorise la décomposition dans le temps de ces différents évènements par une démarche active : les élèves recherchent, par tâtonnement, la succession d’évènements conduisant à la disposition observée aujourd’hui.

GEOLOG
Exercices avec GEOLOG
Geolmod
 
 

LOGICIEL GEOLOG




FONCTIONNALITES DE GEOLOG

Taille compressée : 334 ko
Téléchargeable sur : http://www.symbiose.asso.nc/svt/index-svt.htm
 

Page d’accueil :

Les boutons de droite permettent de combiner plusieurs évènements géologiques simples :

  • Sédimentation
  • Compression (souple)
  • Distension (cassante)
  • Erosion
  • Pluton granitique.
La fenêtre illustre la succession de ces cinq phénomènes unitaires.
Il est possible d’annuler une action et de revenir à l’état initial.
 

Remarques :

  • Le scénario débute toujours par une phase de sédimentation.
  • Le logiciel ne permet pas d’attribuer une épaisseur donnée à l’ensemble sédimentaire simulé. Les échelles de hauteur ne pourront donc pas strictement respecter les proportions d’un affleurement réel.
  • Un basculement ou une faille inverse n’est pas disponible.
  • Il n’y a pas de choix possible du tramage qui ne présumera pas de la nature des roches sédimentaires.
  • L’intrusion granitique n’est pas accompagnée d’auréole de métamorphisme : ceci empêche dans certains cas de dater finement l’intrusion (encadrement par les roches au contact du pluton, métamorphisées ou non).


Commande Fichier

Elle permet :

  • De charger une coupe virtuelle prédéfinie
  • Se sauver une coupe virtuelle réalisée
  • D’exporter la coupe affichée sous forme d’un fichier image (automatiquement généré en .bmp) : ce fichier image pourra alors être repris dans un logiciel de dessin ou un traitement de texte (réalisation d’exercices…)
  • D’importer un modèle qui est en fait un fichier .bmp de 400 x 370 pixels environ.


Cette dernière fonctionnalité intéressante du logiciel permet de travailler sur un « modèle » qui peut être affiché à l’écran par un clic gauche maintenu de la souris. L’élève aura alors à reproduire la succession d’évènements géologiques menant à ce modèle qui peut être :

  • une situation simulée par le professeur grâce à ce logiciel (coupe géologique virtuelle) ;
  • ou mieux, une photographie d’affleurement.
Dans ce dernier cas, l’objectif est d’obtenir une représentation analogique de la réalité de terrain.
Exemple :




Commande Options

Elle permet de choisir le mode « Dialogue » qui propose :

  • d’affecter une amplitude faible, moyenne ou forte à certains phénomènes géologiques (compression, distension) ;
  • de centrer ou de décaler une intrusion.
APPROCHE DU PRINCIPE DE SUPERPOSITION
 
 

Front de taille de la carrière de Lorquin
 (Moselle) cJYB
Calcaire à Cératites au sommet
Calcaire à entroques à la base

Analogie obtenue avec GEOLOG

 
 
 
 
     

Le logiciel GEOLOG débutant toujours par une première phase de sédimentation, l’élève devra simuler une seconde phase de sédimentation (commande « sédimentation ») pour calquer les deux types de calcaires observés.
Ce premier exercice met en évidence l’ordre chronologique de dépôt de ces deux formations sédimentaires… et donc le principe de superposition.

La même démarche peut être appliquée à un ensemble volcanique.
 
 

APPROCHE DU PRINCIPE DE RECOUPEMENT

Faille normale
 
 

Faille normale dans les grès de Trèves
(Allemagne) cJYB

Analogie obtenue avec GEOLOG

 
 

Seule la commande « distension » peut donner une analogie acceptable. Or l’élève est amené à appliquer la distension après l’épisode sédimentaire : les deux phénomènes sont donc chronologiquement calés l’un par rapport à l’autre.
 

Plissement
 

roche blanche (Jura) cJYB

Analogie obtenue avec GEOLOG

De la même façon, phase de sédimentation et plissement s’ordonnent chronologiquement.
 
 

Discordance angulaire
 

Carrière de Trapp (Raon-l’Etape Vosges) cJYB

Analogie obtenue avec GEOLOG

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Bien sûr, de nombreuses combinaisons virtuelles à réaliser sont autant d’exercices possibles ; quelques uns sont fournis avec le logiciel.
 
 

Exercices d’application :
 

Pluton1
Solution P1

Pluton2
Solution P2

Pluton3
Solution P3

Pluton4
Solution P4

Pluton5
Solution P5

Pluton6
Solution P6

Pluton7
Solution P7
 A VOUS DE JOUER !!!

 

Solutions :
 
 



Pluton 1
retour exercices
 



Pluton 2
retour exercices
 



Pluton 3
retour exercices
 



Pluton 4
retour exercices
 



Pluton 5
retour exercices
 



Pluton 6
retour exercices
 



Pluton 7
retour exercices

Remarques :


 
 
 

LOGICIEL GEOLMOD

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Un autre logiciel, Geolmod, est commercialisé par la société Pierron. Il permet d’atteindre des objectifs similaires.
 

FONCTIONNALITES DE GEOLMOD

Page d’accueil :

La modélisation permet de passer de l’observation de terrain à sa modélisation.

La reconstitution explique une disposition géométrique par un enchaînement précis d’évènements géologiques unitaires :
dépôt, plissement, faille inverse, faille normale, effondrement, érosion, intrusion de granite, métamorphisme de contact.









Les exercices autorisent un entraînement des élèves. Attention, certaines situations correspondent à des phénomènes polyphasés donc complexes.








Le chapeau de gendarme propose une animation interprétant cette structure.

C’est ainsi qu’on peut proposer à l’élève de raisonner sur les cas de figures suivants :
 

D’autres combinaisons plus complexes peuvent être réalisées.
 

En conclusion, ces logiciels permettent une "manipulation" des différents évènements géologiques impliqués dans un exercice de datation relative. Le droit à l'erreur est ici particulièrement formateur.
Les stratégies d'intégration pédagogique sont variées : phase de découverte ancrée sur le réel (étude sur le terrain) ou ses substituts (photographies...), phase de révision et/ou d'évaluation (exercices), préalable aux datations relatives réalisées sur cartes géologiques...

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