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  • IESO 2014 Study Case A. The Geological Journey of Charles Darwin pg. 1

    Charles Darwin fut un naturaliste moderne passionn de gologie, mme si on pense plutt lui comme tant un biologiste. Il adhrait lanalyse dAlexandre von Humboldt ; Cest en isolant les faits que les voyageurs () ont donn naissance autant dides fausses (). Les grands phnomnes gologiques sont tous soumis aux mmes lois, tout comme les plantes et les animaux. Il a tudi avec les meilleurs gologues de lpoque, comme John Stevens Henslow, Adam Sedwik (un muse de gologie est consacr cet homme qui emmena Darwin sur le terrain) et Charles Lyell (qui soutint Darwin et tait convaincu de lurgence publier lorigine des espces). De fait, la seule activit rmunre de Darwin au long de sa vie fut celle de Secrtaire de la Socit Gologique de Londres. La possibilit offerte par le capitaine Fitzroy de voyager avec lui bord du Beagle, donna Darwin la possibilit dexplorer la Terre. Et lorsque Darwin dut choisir un petit nombre de livres emporter avec lui, il prit louvrage de Lyell Principes de gologie dans lequel il put lire : Lhistoire du progrs en gologie repose sur des conflits constants et violents entre des opinions nouvelles et des doctrines anciennes. Quand le Beagle mit les voiles Davenport le 27 dcembre 1832, Darwin voulait jouer un rle dans cette histoire. Lorsquil revint Falmouth le 2 octobre 1836, prs de 5 ans aprs, il avait fait bien plus ; mais ses contributions la gologie, bien quimportantes, ont souvent t masques par ce quil a apport la biologie.

    Pendant lexpdition du Beagle, Darwin a fait de nombreuses observations gologiques et propos des interpretations dont certaines sont encore admises aujourdhui. Cependant, il a crois des phnomnes gologiques impossibles comprendre avec les connaissances et les techniques de lpoque. Ainsi, cest encore une veritable exploration gologique que de suivre Charles Darwin et le Beagle.

    Figure1.Voyage du Beagle. Key : 1 Plymouth - 2 Tenerife - 3 Cape Verde - 4 Bahia - 5 Rio de Janeiro - 6 Montevideo - 7 Falkland Islands - 8 Valparaiso - 9 Callao / Lima - 10 Galapagos - 11 Tahiti - 12 New Zealand-nouvelle Zlende - 13 Sydney - 14 Hobart - 15 King Sound 16 Cocos (Keeling) Islands - 17 Mauritius - 18 Cape Town - 19 Bahia - 20 Azores

    Paper 1 FRENCH GERMAN

    The Geological Journey of Charles Darwin

  • IESO 2014 Study Case A. The Geological Journey of Charles Darwin pg. 2

    1. Lobjectif principal du Beagle tait de cartographier. Pour effectuer des mesures prcises, il transportait 28 chronomtres de prcision (les meilleurs de lpoque). Ces montres taient essentielles (et le sont toujours), pour mesurer : a) La distance parcourue b) La latitude gographique c) La longitude gographique d) Lamplitude des martes

    e) La drive par rapport la cte f) Laltitude de la mer g) Lhumidit relative h) La pression atmosphrique

    2. Indiquez TOUTES les plaques tectoniques sur lesquellesle Beagle est pass : a) Africaine b) Antarctique c) Arabique d) Atlantique

    e) Australienne f) Des Cocos g) Eurasienne h) Indienne

    i) De Nazca j) Nord-amricaine k) Pacifique l) Sud-amricaine

    3. 350 annes staient coules entre les voyages de Christophe Colomb (1492-1493) et celui de Charles Darwin (1831-1832). Si lon admet que lactivit tectonique est reste constante, Darwin a parcouru un ocan Atlantique approximativement. a) plus large de 300 m b) plus large de 100 m c) plus large de 10 m d) dgale largeur

    e) plus troit de 10 m f) plus troit de 100 m g) plus troit de 300 m h) Impossible savoir mme aujourdhui

    Les agences mtorologiques fournissent aujourdhui des modles mtorologiques pour la navigation. Par exemple, de nombreuses institutions prdisent les trajets des ouragans en utilisant diffrents modles physiques et mathmatiques. Une faon classique de les reprsenter est la representation en spaghettis (figure 2). Chaque prvision est figure par une ligne, toutes les prvisions tant portes sur une mme image. 4. La representation en

    spaghettis vise donner aux utilisateurs une ide de :a) La largeur de louragan b) La fiabilit de la

    prdiction c) La rectitude des

    trajectoires d) Lheure darrive des

    ouragans e) La zone affecte par

    louragan

    5. Laquelle des trois zones indiques dans la figure 2 fournit la prediction plus court terme : a) A b) B

    c) C d) aucune

    A

    B C

    Figure2. Reprsentation en spaghettis pour la tempte tropicale Irene dAout 2011

  • IESO 2014 Study Case A. The Geological Journey of Charles Darwin pg. 3

    Aprs un passage dans les iles du Cap Vert, le Beagle a traverse lAtlantique en passant par les Rochers de Saint Paul (St Paul Rocks figure 3). Les rochers de Saint Paul (Brsil) sont un ensemble dilts rocheux inhabits situs dans locan Atlantique trs prs de lquateur ( (0055' N 2920). Le Beagle y aborda le 16 fvrier 1832 et Darwin se prpara explorer un lieu qui devait mettre lpreuve ses connaissances gologiques. Il crivit : Nest ce pas la premire ile de lAtlantique qui ne montre pas dactivit volcanique ? et diffrente de tout ce que jai rencontr jusquici. Plus tard au 20me sicle, les chantillons prlevs par Darwin ont t identifis comme des pridotites riches en amphibole mylonitises. Les mylonites ont t

    dfinies dans les annes 1880, les pridotites dans les annes 1840 et la tectonique des plaques na t connue quau 20me sicle. On comprend ltonnement de Darwin.

    6. An sappuyant sur les modles gnraux de circulation atmosphrique, quelle devrait tre la direction des vents

    dominants sur les rochers de Saint Paul ? a) Vers le Nord b) Vers lEst

    c) Vers le Sud d) Vers louest

    7. Sachant que la pridotite est une roche magmatique riche en olivine et connaissant la localisation des rochers de

    Saint Paul, lchantillon provient le plus vraisemblablement : a) de la lithosphere continentale sud amricaine ou africaine coince dans la phase initiale douverture b) dune ancienne subduction de la cte de lAtlantique quand il tait plus troit. c) De manteau amen en surface pendant louverture entre lAfrique et lAmrique. d) De noyau externe amen la surface par une convection profonde.

    8. Les mylonites sont des roches mtamorphiques produites par des frottements et de la pression. Ces roches peuvent tre mises en relation avec

    a) Le volcanisme dune ride ocanique b) Le mouvement dune faille

    transformante

    c) Un frottement dans une subduction d) Un point triple entre trois plaques

    Le 22 Aot 1832, le Beagle naviguait entre Montevideo et Bahia, au nord du Cap St Antonio (approx. 36 S 56 W).

    9. Sachant que le rayon de la Terre est de 6371 km et que le ciel tait semblable ce quil est actuellement,

    dterminez quelle distance le Beagle devrait parcourir pour voir simultanment Ursae Polaris (ltoile polaire) and Octantis (trs proche de la croix du Sud)? a) 6371 km vers le nord b) 4000 km vers le nord c) 2000 km vers le nord d) 6371 km vers louest

    e) 4000 km vers lest f) 2000 km vers le sud g) 4000 km vers le sud h) 6371 km vers le sud

    Le Beagle arriva Buenos Aires (Argentine) 311 jours aprs son depart dAngleterre, le 2 novembre 1832. Jusquen janvier 1833, Darwin eut de nombreuses occasions dexplorer la cte atlantique de lArgentine, la Pampa et la Patagonie. Ces zones, putt plates, sont recouvertes de loess qui masque totalement une histoire gologique et des structures complexes. Etudiez le profil thorique suivant (figure 4) et rpondez aux questions.

    Cape Verde

    St Paul Rocks, Brazil

    Fernando de Norohna, Brazil

    Figure 3. The route of the Beagle across the Atlantic Ocean, with indication of the islands that Darwin could explore.

    Salvador de Bahia, Brazil

  • IESO 2014 Study Case A. The Geological Journey of Charles Darwin pg. 4

    10. Le loess est un dpot qui couvre de grandes surfaces de la Patagonie. Cette poussire fine est transporte par le vent et provient de..

    a) Dpots de cendres volcaniques b) De plaines alluviales inondes

    c) De farines glaciaires d) De dunes de plaines ctires

    11. La concentration actuelle de lisotope radioactif (xxGx) ramene sa concentration initiale a t mesure dans

    les unites gologiques 2, 8 et 9. La demi-vie de llment xxGx est de 50 million dannes. Lunit gologique 2 a t forme il y a millions dannes (1 Ma = 1 million dannes).

    a) 10 Ma b) 30 Ma c) 50 Ma

    d) 70 Ma e) 90 Ma f) 110 Ma

    12. Lorigine gologique de lunit 2 est ncessairement associe

    a) Un phnomne sdimentaire b) Un phnomne intrusif c) La formation dune faille d) Un phnomne volcanique

    e) Un phnomne daphique f) Un phnomne glaciaire g) Un dyke orthomagmatique h) Un phnomne plutonique

    13. Parmi les trois lacunes de la figure 4, laquelle pourrait tre associe une discordance angulaire ?

    a) A b) B

    c) C d) None

    Figure 4. GAUCHE : Coupe schmatique des unites gologiques de la cte atlantique de lAmrique du sud. Lgende : . 1. Loess. 2. Roche magmatique avec une concentration [xxGx]=70% de la quantit intiale. 3. Grs avec des dents de rongeurs et du mtamorphisme de contact au sommet - .4. calcaire nummulithique. 5. Argile Msozoique tardive avec des Ammonites. 6. calcaire. 7. Schistes plisss. 8. Granite ([xxGx]=4.42% de la quantit initiale). 9. Aplite ([xxGx]=6.25% de la quantit initiale). A, B and C. lacunes A DROITE : diagramme vierge de dsintegration isotopique pour lisotope xxGx . (ordonnes % datomes abscisse temps en millions dannes)

    6

    7

    8

    1

    2

    3

    4

    5

    9

    A

    B

    C

    0 50 100 150 200 250 Time in millions of years (Ma)

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  • IESO 2014 St

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