Examen de Géodynamique Interne PDF - Session Normale S1 2022

# Département de Géologie ## Faculté des Sciences et Techniques ### Université Cheikh Anta Diop ## Session Normale S1 2022 ## Epreuve de Géodynamique interne ### Durée: 2 heures ## Structure Physique de la Terre (10 points) - L'étude d'un séisme a permis d'enregistrer les courbes (A, B, ...) corr...

# Département de Géologie ## Faculté des Sciences et Techniques ### Université Cheikh Anta Diop ## Session Normale S1 2022 ## Epreuve de Géodynamique interne ### Durée: 2 heures ## Structure Physique de la Terre (10 points) - L'étude d'un séisme a permis d'enregistrer les courbes (A, B, ...) correspondantes à diverses stations sismiques et de tracer les hodochrones (document 1). - Que représente ce document (1 point)? Analyser le succinctement (2 points). - La vitesse des ondes de volume peut être calculée à partir des relations développées dans le document 2. - Préciser comment évolue la vitesse des ondes P et S en fonction des paramètres K, μ et p (3 points). - En tenant compte des formules des vitesses des ondes P et S (document 2) et des hodochrones (document 1), et en admettant que la densité des matériaux augmente en profondeur, expliquer comment évoluent les modules de cisaillement (μ) and d'incompressibilité (K) avec la profondeur (2 points). - Interpréter la similitude qui existe entre les hodographes obtenus pour tous les séismes quelle que soit leur localisation (2 points). ## Matériaux et Phénomènes Endogènes (10 points) - Après avoir indiqué la cristallographie et la composition chimique des Pyroxènes, expliquer le phénomène d'isomorphisme à partir d'un exemple précis (5 points). - Décrire à l'aide d'un schéma bien légendé, les activités géodynamiques dans un contexte d'arc continental (5 points). ## Document 1 - An image of a graph showing the relationship between time and distance for different types of seismic waves, including surface waves (L), shear waves (S), and compressional waves (P), and the corresponding hodochrones of different types of waves. ## Document 2 - An image of a table showing the formulas for the velocities of P and S waves, along with the definitions of various quantities, such as density, incompressibility, and shear modulus. # Session de rattrapage S1_2023 ## Epreuve de Géodynamique interne / L1BCGS ### Durée: 2 heures 1. Qu'est-ce-qu'un affleurement (2 points)? 2. Indiquer les techniques de repérage des affleurements (8 points). 3. Préciser l'origine et la genèse de la croûte océanique (10 points) ## Correction (Rattrapage L1BCGS 2023) 1. **Qu'est-ce qu'un affleurement (2 points).** - C'est une partie d'un terrain visible à la surface de la Terre. 2. **Indiquer les techniques de repérage des affleurements (8 points).** - A partir des cartes topographiques ou géologiques - Au niveau des reliefs (montagnes, plateaux, plaines, etc.) - A partir des carrières ou des puits creusés par l'homme - Sur les photographies aériennes et les photos satellites 3. **Origine et genèse de la croûte océanique (10 points)** - La croûte océanique se forme à partir de magmas basaltiques issus de la fusion partielle du manteau à l'aplomb des rides médio-océaniques (05 points). - Les gabbros ont cristallisé en profondeur aux flancs de la chambre magmatique, les filons de dolérite ont amené le magma au fond de l'océan où il s'est épanché et s'est solidifié sous forme de pillow lavas ou laves en coussin (05 points). # Session normale S1 2021 ## Epreuve de Géodynamique interne ### Durée: 2 heures ## Structure Physique de la Terre (6 points) - A partir de l'enregistrement de la vitesse des ondes P et S en fonction de la profondeur (Planche), localiser (2 points) puis placer les principales discontinuités sismiques et les enveloppes terrestres ainsi délimitées sur un schéma d'une portion du globe terrestre (4 points). ## Matériaux et Phénomènes Endogènes (14 points) 1. **a) Définir la notion de polyèdre de coordination (1 point)** 2. **b) Citer trois exemples de polyèdre de coordination (2 points) tout en précisant les caractères généraux d'un exemple de votre choix (4 points).** 3. **Indiquer les évidences sur lesquelles (2 points) se fonde la théorie de l'expansion des fonds océaniques.** 4. **Décrire l'évolution des gradients du métamorphisme dans les contextes géodynamiques de convergence (5 points).** ## Remarque: - rSi⁴⁺ = 0.41; rAl³⁺ = 0.51 et rO^2- = 1.40 (r = rayon ionique en angström) ## Planche - An image showing the relationship between the velocity of seismic waves and depth. The graph shows that the velocity of both P waves and S waves increase with depth, but there are some specific discontinuities where the velocity changes abruptly. # Session normale S1_2020 ## Epreuve de Géodynamique interne ### Durée: 2 heures ## Structure Physique de la Terre (8 points) 1. Après avoir défini les termes suivants: Aimantation thermorémanente ou ATR et Paléomagnétisme, indiquer les renseignements apportés par l'étude du magnétisme sur la structure profonde du globe (4 points). 2. Montrer à l'aide de schémas bien légendés, que le champ magnétique enregistré dans le plancher océanique, est un marqueur du mouvement des plaques (4 points). ## Matériaux et Phénomènes Endogènes (12 points) 1. **1) Donner le groupe et la famille des Plagioclases (0.5 point)** 2. **2) Ils comprennent des variétés sodique et calcique; indiquer le nom de chaque variété puis écrire sa formule (1.5 points)** 3. **3) Est-ce qu'un plagioclase peut renfermer à la fois du sodium et du calcium? Expliquer (2 points).** 4. **1) Reproduire puis compléter le tableau ci-dessous en précisant la minéralogie principale, le groupe de coloration et le nom de la roche (4 points):** | Chimie et Texture de la Roche | Minéralogie principale | Groupe de coloration et Nom | |---|---|---| | Ultramafique et Grenue | Olivine + Pyroxène | Holomelanocrate - Péridotite ou Mélanocrate - Dolérite | | Basaltique et Microgrenue | Pyroxène + Plagioclase | Microgabbro | | Andésitique et Grenue | Plagioclase + Amphibole de type Hornblende verte + Quartz | Mésocrate - Diorite | | Felsique alcaline et Volcanique | Plagioclase + Feldspath alcalin (Sanidine) | Leucocrate - Rhyolite alcaline | 5. **2) a) Compléter puis donner le nom de la séquence métamorphique suivante: «schistes, micaschistes et paragneiss». De quel protolite dérive-t-elle (1.5 points)?** 6. **b) Citez le(s) facteur(s) impliqué(s) dans ce type de métamorphisme (0.5 point).** 7. **c) Précisez les structures caractéristiques et le contexte géodynamique de cette séquence (2 points).** ## Corrigé - Epreuve de Géodynamique interne ## Structure Physique de la Terre (8 points) 1. **(4 points)** - **Définition des termes suivants :** - **Aimantation thermorémanente ou ATR:** - Certaines roches volcaniques (basaltes) ou sédimentaires acquièrent et conservent lors de leur refroidissement ou dépôt une aimantation ou magnétisation qui est une image du champ magnétique de l'époque (1 point). - **Paléomagnétisme:** - C'est la science qui étudie l'évolution du champ magnétique terrestre selon l'âge des minéraux ou des roches ou bien c'est la science qui étudie les enregistrements du champ magnétique passé de la Terre (1 point). - **Renseignements apportés par l'étude du magnétisme sur la structure profonde du globe:** - Des informations directes sur le noyau de par l'existence du champ magnétique (1 point). - Des informations directes sur l'hypothèse de la tectonique globale c'est-à-dire l'expansion océanique et la dérive des continents (1 point). 2. **Montrer à l'aide de schémas bien légendés, que le champ magnétique enregistré dans le plancher océanique, est un marqueur du mouvement des plaques (4 points).** - An image is shown to demonstrate that magnetic field recorded in oceanic crust is a marker of plate tectonic movement. ## Matériaux et Phénomènes Endogènes (12 points) 1. **1) Plagioclases: groupe des Feldspaths et famille des Tectosilicates (0.5 point)** 2. **2) Variété sodique: Albite (NaAlSi3O8); Variété calcique : Anorthite (CaAl2Si2O8); (1.5 points)** 3. **3) Oui; en effet les cations Na⁺ et Ca²⁺ sont cristallographiquement équivalents; ils peuvent se substituer en toute proportion. Ce qui confère aux plagioclases, le caractère de minéraux isomorphes (2 points).** 4. **1) Reproduire puis compléter le tableau ci-dessous en précisant la minéralogie principale, le groupe de coloration et le nom de la roche (4 points):** | Chimie et Texture de la Roche | Minéralogie principale | Groupe de coloration et Nom | |---|---|---| | Ultramafique et Grenue | Olivine + Pyroxène | Holomelanocrate - Péridotite ou Mélanocrate - Dolérite | | Basaltique et Microgrenue | Pyroxène + Plagioclase | Microgabbro | | Andésitique et Grenue | Plagioclase + Amphibole de type Hornblende verte + Quartz | Mésocrate - Diorite | | Felsique alcaline et Volcanique | Plagioclase + Feldspath alcalin (Sanidine) | Leucocrate - Rhyolite alcaline | 5. **2) a) Compléter puis donner le nom de la séquence métamorphique suivante: «schistes, micaschistes et paragneiss». De quel protolite dérive-t-elle (1.5 points)?** 6. **b) Citez le(s) facteur(s) impliqué(s) dans ce type de métamorphisme (0.5 point).** 7. **c) Précisez les structures caractéristiques et le contexte géodynamique de cette séquence (2 points).** - a) The sequence is "schistes, micaschistes and paragneiss". The protolite is argile and pelite. - b) The factors involved are Pressure and Temperature. - c) The characteristic structures are schistocity, foliation, linear mineral and bedding. The geodynamic context is orogenic zone, convergence zone or subduction zone or collision zone.