Programme en vigueur — arrêtés du 17 janvier 2019, applicable en Seconde depuis la rentrée 2019. Voir le texte
Roches magmatiques (granite, basalte), sédimentaires, métamorphiques. Cycle des roches. Formation des chaînes de montagnes et des rifts. Datation absolue : radioactivité.
La règle d'or
C'est la vitesse du refroidissement qui écrit la texture : gros cristaux en profondeur, fond vitreux en surface.
L'erreur que tout le monde fait
Distinguer le granite du basalte par leur couleur ou leur composition chimique plutôt que par leur texture.
Les deux peuvent avoir des compositions proches ; ce qui les sépare avec certitude est la taille des cristaux, qui enregistre le temps de refroidissement — lent en profondeur, brutal en surface. Se fier à la couleur conduit à classer une roche sombre à gros cristaux parmi les basaltes, ce qu'un simple regard à la loupe dément.
Regarder d'abord si l'on distingue des cristaux à l'œil nu, et en déduire le lieu de refroidissement.
Un granite et un basalte ont la même composition chimique d'ensemble. L'un présente de gros cristaux visibles à l'œil nu, l'autre une pâte sombre où l'on ne distingue rien. Toute la différence tient à la vitesse de refroidissement — et cette seule observation permet de dire où la roche s'est formée, sans avoir été témoin de quoi que ce soit.
1Trois familles de roches
Définition
Roches magmatiques — Une roche magmatique provient du refroidissement d'un magma. Deux sous-familles selon le lieu. Plutonique : refroidissement lent, en profondeur — les cristaux ont le temps de grossir, la structure est grenue, tous les minéraux sont visibles. C'est le granite. Volcanique : refroidissement rapide, en surface — les cristaux n'ont pas le temps de se former, la structure est microlitique. C'est le basalte.
Une seule variable — la vitesse — et deux textures.
Définition
Roches sédimentaires et métamorphiques — Une roche sédimentaire résulte du dépôt puis de la compaction de sédiments : grès, calcaire, argilite. Elle se forme en surface, à basse température, et se reconnaît à ses strates, parfois à ses fossiles. Une roche métamorphique résulte de la transformation à l'état solide d'une roche préexistante, sous l'effet de la pression et de la température — le métamorphisme. Ni fusion, ni dépôt : une réorganisation.
Piège
Croire qu'une roche métamorphique a fondu.
Pourquoi — Le métamorphisme se produit à l'état solide : les minéraux se réorganisent et de nouveaux apparaissent, sans jamais passer par le liquide. S'il y avait fusion, on obtiendrait un magma, donc une roche magmatique au refroidissement. La frontière entre les deux familles est précisément là.
Le réflexe — Demander : la roche a-t-elle fondu ? Non → métamorphique. Oui → magmatique.
2Le cycle des roches
Règle
Le cycle des roches relie les trois familles, et aucune n'en est le point de départ. Une roche exposée en surface est altérée puis érodée ; les débris se déposent et donnent une roche sédimentaire. Enfouie, celle-ci subit pression et température : elle devient métamorphique. Enfouie davantage, elle peut fondre et donner un magma, qui en refroidissant redonne une roche magmatique. Remontée en surface, celle-ci est altérée à son tour.
Le cycle n'est pas un ordre obligatoire : il décrit des chemins possibles, pas un parcours imposé. Une roche magmatique peut être érodée sans jamais avoir été métamorphisée ; une roche sédimentaire peut être ramenée en surface sans enfouissement profond. C'est un réseau de transformations, non une roue à sens unique.
3Reliefs et datation
Définition
Orogénèse et rift — L'orogénèse est la formation d'une chaîne de montagnes, par convergence de deux plaques. Quand deux lithosphères continentales se rencontrent, elles se plissent, s'empilent et s'épaississent : la chaîne s'élève. Un rift relève du mouvement inverse : une lithosphère continentale s'étire et s'amincit, le plancher s'effondre en fossé bordé de failles. Poursuivi, un rift devient un océan.
Définition
Datation absolue — La datationabsolue donne un âge en années, contrairement à la datation relative qui ne donne qu'un ordre. Elle repose sur la radioactivité : un isotope instable se désintègre à un rythme constant, caractérisé par sa demi-vie — le temps au bout duquel la moitié des atomes s'est désintégrée. En mesurant la proportion restante, on remonte à l'âge de la roche.
Piège
Croire qu'après deux demi-vies, il ne reste plus rien.
Pourquoi — Chaque demi-vie divise par deux ce qui reste, non ce qu'il y avait au départ. Après une demi-vie il reste la moitié, après deux le quart, après trois le huitième. La décroissance est exponentielle : elle s'approche de zéro sans jamais l'atteindre, ce qui est précisément ce qui rend la méthode utilisable sur de très longues durées.
Le réflexe — Compter en divisions successives par deux, jamais en soustractions.
Identifier une roche et en déduire son histoire
Observer la texture : cristaux tous visibles, pâte avec quelques cristaux, grains liés, ou minéraux orientés en lits ?
En déduire la famille : grenue → plutonique ; microlitique → volcanique ; strates ou fossiles → sédimentaire ; foliation → métamorphisme.La texture porte la mémoire des conditions de formation : c'est l'observation qui décide, non le nom supposé de la roche.
En déduire le lieu et la vitesse : profondeur et lenteur pour un granite, surface et rapidité pour un basalte.
Replacer la roche dans le cycle des roches, en nommant la transformation subie et celle qui pourrait suivre.
Si une datation est demandée, compter en demi-vies successives et donner l'âge avec son unité.
▢Ai-je relié la texture à la vitesse de refroidissement ?
▢Ai-je écrit que le granite est grenu et le basalte microlitique ?
▢Ai-je dit que le métamorphisme se fait à l'état solide ?
▢Ai-je présenté le cycle des roches comme un réseau, non un ordre imposé ?
▢Ai-je opposé orogénèse (convergence) et rift (étirement) ?
a.Citer les trois familles de roches et leur mode de formation.
b.Différencier une roche plutonique et une roche volcanique.
c.Qu'est-ce qu'une demi-vie ?
d.Différencier orogénèse et rift.
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a. Magmatique — refroidissement d'un magma ; sédimentaire — dépôt et compaction ; métamorphique — transformation à l'état solide sous pression et température.
b. La plutonique refroidit lentement en profondeur : texture grenue, comme le granite. La volcanique refroidit vite en surface : texture microlitique, comme le basalte.
c. Le temps au bout duquel la moitié des atomes d'un isotope instable s'est désintégrée. Ce rythme est constant.
d. L'orogénèse naît d'une convergence — les croûtes se plissent et s'empilent. Un rift naît d'un étirement — la lithosphère s'amincit et s'effondre en fossé.
2
Identifier la roche à partir de l'observation, et en déduire son lieu de formation.
Analyser
a.Tous les minéraux sont visibles à l'œil nu, bien cristallisés, emboîtés.
b.Pâte sombre, quelques petits cristaux allongés dispersés.
c.Grains de sable cimentés, disposés en lits superposés.
d.Minéraux aplatis et orientés dans une même direction, en lits alternés.
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a. Granite, roche plutonique : texture grenue, donc refroidissement lent en profondeur.
b. Basalte, roche volcanique : texture microlitique, donc refroidissement rapide en surface.
c. Roche sédimentaire — un grès : dépôt puis compaction, en surface, à basse température.
d. Roche métamorphique : la foliation signale une réorganisation sous pression dirigée, à l'état solide.
3
Datation absolue. Un isotope a une demi-vie de 1,3 milliard d'années.
Calculer
a.Quelle proportion reste-t-il après une, deux, puis trois demi-vies ?
b.Une roche contient un huitième de l'isotope initial. Quel est son âge ?
c.Une autre en contient un quart. Quel est son âge ?
d.Un élève affirme qu'après deux demi-vies il ne reste rien. Réfuter.
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a. La moitié, puis le quart, puis le huitième — chaque demi-vie divise par deux ce qui reste.
b. Un huitième correspond à trois demi-vies :1,3×3=3,9
Soit environ 3,9 milliards d'années.
c. Un quart correspond à deux demi-vies :1,3×2=2,6
Soit environ 2,6 milliards d'années.
d. Après deux demi-vies il reste le quart, non rien. La décroissance divise par deux à chaque fois : elle s'approche de zéro sans l'atteindre, et c'est ce qui permet de dater des roches très anciennes.
4
Le cycle des roches. Décrire le trajet possible dans chaque cas.
Raisonner
a.Un granite affleure au sommet d'une montagne érodée.
b.Un grès est entraîné en profondeur lors d'une collision.
c.Une roche métamorphique s'enfonce encore davantage.
d.Le cycle impose-t-il un ordre ? Justifier.
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a. Il est altéré puis érodé ; ses débris seront transportés et déposés, et donneront une roche sédimentaire.
b. Pression et température le transforment à l'état solide : il devient une roche métamorphique.
c. Elle peut fondre et donner un magma ; en refroidissant, celui-ci donnera une roche magmatique.
d. Non. Le cycle des roches décrit des chemins possibles, pas un parcours obligé : une roche magmatique peut être érodée sans jamais avoir été métamorphisée. C'est un réseau de transformations.
5
Raisonnement de synthèse.
Argumenter
a.Granite et basalte ont une composition chimique voisine. Pourquoi leur aspect diffère-t-il autant ?
b.Pourquoi ne trouve-t-on pas de fossiles dans une roche magmatique ?
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a. Parce que ce n'est pas la composition qui fait la texture, mais la vitesse de refroidissement. En profondeur, le magma perd sa chaleur lentement : les cristaux ont le temps de croître et de s'emboîter — texture grenue du granite. En surface, le refroidissement est brutal : les cristaux n'ont pas le temps de se former, et il ne subsiste qu'une pâte parsemée de microlites — c'est le basalte. Même matière, deux histoires thermiques.
b. Parce qu'une roche magmatique se forme à partir d'un magma, à très haute température : tout reste organique y serait détruit. Les fossiles ne se conservent que dans les roches sédimentaires, formées en surface à basse température, où l'ensevelissement peut préserver des restes. C'est d'ailleurs pourquoi la datation par les fossiles ne s'applique qu'à cette famille.
Ce qui rapporte des points, ce qui en coûte
Relier texture et vitesse de refroidissement5 ptsPerdu si : Expliquer la différence granite-basalte par la composition
Situer le métamorphisme à l'état solide4 ptsPerdu si : Faire fondre la roche métamorphique
Identifier une roche d'après son observation4 ptsPerdu si : Nommer la roche sans décrire sa texture
Présenter le cycle comme un réseau de chemins3 ptsPerdu si : En faire un ordre obligatoire
Compter une datation en divisions successives par deux4 ptsPerdu si : Conclure qu'il ne reste rien après deux demi-vies
4
La méthode
Identifier une roche et reconstituer son histoire
1
Observer la texture : cristaux visibles, cristaux noyés dans un verre, grains collés, ou feuilletage.
2
Classer la roche dans l'une des trois familles à partir de cette texture.
3
Déduire les conditions de formation : profondeur, température, pression.
Un feuilletage signale une transformation à l'état solide, donc du métamorphisme.
4
Replacer la roche dans le cycle : d'où vient sa matière, où ira-t-elle ensuite.
5
Relier l'ensemble au contexte tectonique décrit par le document.
5
Se tester
Touches 1 à 4
SVTSeconde
Question 1
Quelle est la demi-vie approximative de l'isotope potassium 40 (⁴⁰K) utilisé en datation radiométrique ?
Aucun compte requis — réponds, la correction s'affiche aussitôt.
Géologie — Roches et formation du relief : c'est en quelle classe ?+
Ce chapitre est au programme de SVT au lycée, en classe de Seconde. Il est défini par le Bulletin Officiel de l'Éducation nationale, le texte de référence qui fixe ce qui doit être enseigné dans chaque matière.
Que faut-il savoir sur Géologie — Roches et formation du relief ?+
Roches magmatiques (granite, basalte), sédimentaires, métamorphiques. Cycle des roches. Formation des chaînes de montagnes et des rifts. Datation absolue : radioactivité. Les notions à maîtriser sont : granite, basalte, métamorphisme, cycle des roches, datation, rift.
Où télécharger la fiche PDF de Géologie — Roches et formation du relief ?+
Sur cette page, dans le bloc « Imprimer » : 3 documents à télécharger — le cours, les exercices et le corrigé — soit 6 pages au format A4, prêtes à imprimer. Le téléchargement est gratuit, immédiat, et ne demande ni compte ni adresse e-mail.
Le corrigé de Géologie — Roches et formation du relief est-il fourni ?+
Oui, et c'est un document à part : chaque exercice y est repris étape par étape, avec le barème détaillé en fin de fiche — ce qui est attendu, combien de points, et ce qui fait perdre le point. Un parent qui ne se souvient plus du programme peut corriger une copie avec.
Comment réviser Géologie — Roches et formation du relief efficacement ?+
Commence par lire la fiche de révision pour remettre la règle en place, puis enchaîne immédiatement sur le quiz de cette page. Répondre juste après avoir lu ne suffit pas : reviens sur le chapitre deux ou trois jours plus tard. C'est l'espacement des révisions, plus que leur durée, qui fait tenir une notion en mémoire. Une session de quinze minutes répétée vaut mieux qu'une heure unique.
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