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2. Les roches sédimentaires, archives de l’environnement de la sédimentation

Les roches sédimentaires sont des roches exogènes, c’est-à-dire qu’elles se forment à la surface de la...

Sommaire

Contexte et problématiqueQuestionnement ouvertQuestionnement guidé
DocumentsDoc. 6 La mer à Chamarande ?
Savoir-faireSavoir distinguer des éléments et principes fondamentaux
Bilan et exercicesLes roches sédimentaires, archives de l’environnement de la sédimentationLe principe d’actualisme - QCM

Savoir-faire

Savoir distinguer des éléments et principes fondamentaux

Ce que cela signifie 
Les phénomènes observables en biologie ou en géologie, des plus petites au plus grandes échelles, présentent une réelle complexité dans la mesure où de nombreux facteurs interviennent pour produire ce phénomène. Cependant, la connaissance de ces facteurs (les éléments) et des grandes lois biologiques ou géologiques (les principes fondamentaux) permet le plus souvent d’expliquer les phénomènes observables.
Comment je dois faire
Afin de distinguer les éléments d’un phénomène, il est nécessaire d’en déterminer les différents objets et les facteurs physiques et chimiques en jeu. Concernant les principes fondamentaux, un bon apprentissage préalable des lois qui régissent le vivant et le minéral permet de les repérer dans l’étude d’un phénomène nouveau.
Ce que l’on attend de moi
  • J’ai réussi à distinguer les éléments des phénomènes observables si j’ai correctement identifié les objets en jeu quelle que soit leur échelle ainsi que les facteurs physiques et chimiques qui les influencent.
  • J’ai réussi à distinguer les principes fondamentaux.

Bilan et exercices

Les roches sédimentaires, archives de l’environnement de la sédimentation

Le principe d’actualisme (doc. 1) postule que les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé. Ainsi, la découverte d’un fossile dans une roche sédimentaire peut nous indiquer l’environnement de dépôt des sédiments : par exemple, si les espèces actuelles parentes de l’espèce fossile vivent actuellement en milieu marin côtier, alors on peut faire l’hypothèse que la roche sédimentaire s’est formée en milieu marin côtier.
La mise en relation des docs 2 à 5 permet de reconstituer le paléoenvironnement de dépôt sédimentaire à Chamarande au Rupélien entre −33,9 Ma et −28,4 Ma.
Dans les sables de Pierrefitte d’âge Rupélien, à proximité de Chamarande, on trouve des fossiles deGlobocerithium petrafixenze, mollusques gastéropodes de la famille des cérithes, deKaupitherium, mammifères siréniens, et deChelonia, tortues vertes (doc. 2). Or, toutes les espèces parentes actuelles vivent de nos jours en milieu marin (docs 3 à 5), dans des mers peu profondes, littorales, tempérées à tropicales. On peut donc affirmer, en appliquant le principe d’actualisme, que la région de Chamarande était occupée par une mer chaude de faible profondeur au Rupélien.
La cartographie de l’extension du Rupélien (doc. 6), étage caractérisé par le même contenu fossilifère, permet de confirmer cette extension géographique. La carte rend bien compte des limites, c’est-à-dire des rivages et de l’étendue de la mer qui a envahi le Bassin parisien au Rupélien.
Reconstitution de l’environnement de Pierrefitte au Rupélien, à quelques kilomètres de Chamarande
Source: Réserve naturelle nationale des sites géologiques de l’Essonne @Mazan

Contexte et problématique

Les roches sédimentaires sont des roches exogènes, c’est-à-dire qu’elles se forment à la surface de la Terre. Certaines de leurs caractéristiques dépendent des facteurs physiques et chimiques du milieu de leur sédimentation, comme ceux des milieux aquatiques (marin, lacustre, etc.) ou terrestres (glacier, désert, etc.), facteurs eux-mêmes directement dépendants du climat qui affecte ce milieu.
La connaissance de la relation « roche sédimentaire – milieu de sédimentation – climat » permet, à partir de la découverte d’une roche sédimentaire localisée et datée, de reconstituer l’environnement ancien (ou paléoenvironnement) de sa formation. Les roches sédimentaires peuvent donc être considérées comme des témoins de leur milieu de sédimentation.
Comment reconstituer un paléoenvironnement à partir d’une roche sédimentaire ?

Questionnement ouvert

En utilisant l’ensemble des documents proposés et vos connaissances, montrer que le paléoenvironnement de Chamarande au Rupélien entre −33,9 Ma et −28,4 Ma était de type marin côtier tempéré à tropical.
Liste des documents
Doc. 1 Le principe d’actualisme
Doc. 2 Des fossiles du Rupélien dans les roches sédimentaires
Doc. 3 Milieu de vie d’une espèce actuelle, la cérithe
Doc. 4 Milieu de vie d’une espèce actuelle, le dugong
Doc. 5 Milieu de vie d’une espèce actuelle, la tortue verte
Doc. 6La mer à Chamarande ?

Questionnement guidé

1.En appliquant le principe d’actualisme présenté dans le doc. 1, mettre en relation les docs 2 à 5 pour en déduire la nature du paléoenvironnement de Chamarande au Rupélien.
2.En s’appuyant sur le doc. 6 et la conclusion de la question précédente, confirmer que l’extension géographique des terrains du Rupélien correspond aux limites d’une mer qui a envahi le continent à cette époque.
Liste des documents
Doc. 1 Le principe d’actualisme
Doc. 2 Des fossiles du Rupélien dans les roches sédimentaires
Doc. 3 Milieu de vie d’une espèce actuelle, la cérithe
Doc. 4 Milieu de vie d’une espèce actuelle, le dugong
Doc. 5 Milieu de vie d’une espèce actuelle, la tortue verte
Doc. 6La mer à Chamarande ?

Documents

Doc. 6 La mer à Chamarande ?

La carte ci-dessous présente l’extension du Rupélien, étage des temps géologiques qui s’étend de −33,9 Ma à −28,4 Ma, c’est-à-dire les différentes zones où l’on peut observer à l’affleurement ou par forages des roches sédimentaires qui se sont formées à cette période. L’étude de leur contenu fossilifère ne montre globalement que des organismes marins. On peut donc conclure que l’extension du Rupélien correspond aux limites d’une mer qui a envahi le continent à cette époque et qui, comme on le voit, couvrait, entre autres, la région de Chamarande.

Lesroches sédimentairesdétritiques formées en un lieu donné dépendent des apports en éléments géologiques (particules solides issues de l’érosion) et du milieu de sédimentation qui contrôle la structure des dépôts ainsi que les apports en éléments biologiques (restes ou traces d’êtres vivants pouvant s’y fossiliser).
En application duprincipe d’actualismequi postule que les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé, il est possible, à partir de l’étude d’une roche sédimentaire (structure des dépôts, nature des fossiles), de reconstituer lepaléoenvironnementdu milieu de sédimentation et ainsi de retracer, par l’étude des strates sédimentaires les plus anciennes au plus récentes, l’histoire géologique d’une région.

Le principe d’actualisme - QCM