Chapitre 1
Thème 2
Formation et évolution de l'atmosphère
TS
spécialité

I – La formation de l'atmosphère primitive.
La composition des gaz des chondrites (météorites ayant la même composition globale que la Terre) et celle des gaz volcaniques permet de conclure que l'atmosphère primitive s'est formée précocement entre -4,55 et -4,3 Ga par :
- dégazage du manteau, lors de la différenciation en enveloppes (croûte, manteau et noyau).
- apports météoritiques, en partie responsables du stock d'eau.

L'atmosphère primitive était essentiellement constituée de S02, CO2 et N2 : elle ne contenait pas d'O2.
 L'atmosphère primitive était donc réductrice.

Le refroidissement de la planète a provoqué, vers - 4 Ga, la condensation de l'eau atmosphérique et ainsi la création de l'hydrosphère (océans).

II – L'origine de l'O2.
- L'O2 est d'origine biologique. Sa production est la conséquence de l'apparition de cyanobactéries réalisant la photosynthèse.
L'existence de cyanobactéries photosynthétiques peut être datée vers -3,5 Ga.
L'activité photosynthétique des cyanobactéries est à l'origine de formation marines carbonatées appelées stromatolites : la consommation du CO2 entraîne la précipitation des carbonates.

- La production d’O2 dans les océans explique le dépôt des fers rubanés (oxydes de fer) à partir de -3,8 Ga.
Le fer est soluble dans les eaux dépourvues d’O2 mais précipite en présence d’O2 pour former des oxydes de fer. Il y a donc eu piégeage chimique de l’O2 dans les océans.
Vers -2,2Ga, l’atmosphère contient de l’O2 libre et devient oxydante.
Sur les continents, le fer est oxydé au contact de l’atmosphère : apparition des premiers sols oxydés rouges.
La formation des fers rubanés cesse car l’océan n’est plus alimenté en fer soluble.

Document 1 : Evolution de l’atmosphère et formation des fers rubanés.
- Les gisements d’uranium contenant de l’uranite sont antérieurs à -2,2 Ga.
Contrairement au fer, l’uranite se forme en absence d’O2 libre car il est soluble dans