Tectonique des plaques

La Terre, l'environnement et l'activite humaine

Th1

LA TECTONIQUE DES PLAQUES

I. La répartition des séismes et des volcans

II. Les plaques tectoniques se déplacent

III. Le modèle de la tectonique des plaques

IV. On s'entraîne !

I. La répartition des séismes et des volcans

II. Les plaques tectoniques se déplacent

III. Le modèle de la tectonique des plaques

IV. On s'entraîne !

I. La répartition des séismes et des volcans

II. Les plaques tectoniques se déplacent

III. Le modèle de la tectonique des plaques

IV. On s'entraîne !

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Il faut aller voir la prof !

Activité 1 : A partir de la carte, indique les lieux au niveau desquels les séismes et les volcans sont localisés.

15 minutes

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L'un des 3 lieux découverts

Les séismes et les volcans permettent de découper la surface de la Terre en plusieurs morceaux (comme différents morceaux d'un même puzzle). On les appelle plaques tectoniques. La carte ci-dessous les mentionne toutes.

Ce que je dois retenir pour l'évaluation - les dorsales océaniques, les fosses océaniques et les chaînes de montagne sont les limites que l'on retrouve sur une plaque - il existe une quinzaine de plaques (les noms ne sont pas à retenir)

Ce que je dois savoir faire pour l'évaluation - retrouver les différentes limites sur une carte - connaître les différents reliefs de chaque limite

Les avancées technologiques ont permis de mettre en évidence le déplacement des plaques tectoniques, notamment grâce à l'utilisation des données GPS. La carte ci-dessous te permet de voir les mouvements des différentes plaques.

Avant tout cela, un scientifique, Alfred Wegener, avait supposé que les continents, et non pas les plaques, s'étaient déplacés au cours du temps : c'est la théorie de la dérive des continents. A. Wegener ne connaissait pas l'existence des fosses et des dorsales, il ne savait pas que les plaques tectoniques existaient.

Alfred Wegener

Découvre la théorie de Wegener et les arguments qu'il a avancé !

Activité 2 : Indique les arguments utilisés par Wegener dans sa théorie de la dérive des continents.

25 minutes

Document 1 : Extrait de "La genèse des continents et des océans", Alfred Wegener (1937)

Document 2 : Répartition des différents fossiles sur les continents actuels et reconstitution par Wegener

Correction (protégée par un mot de passe)

Document 3 :

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Nom du bloc unique donné par Wegener

Même si Wegener a eu un raisonnement pertinent, son modèle présentait des limites. Par ailleurs, il supposait que seuls les continents se déplaçaient. Or, il ne connaissait pas encore l’existence des plaques tectoniques qui peuvent regrouper plancher océanique et continent. Aujourd'hui, nous savons qu'il faut faire une différence entre plaque et continent. Regarde l'exemple suivant :

Ce que je dois retenir pour l'évaluation - les plaques tectoniques se déplacent (mouvements convergent et divergent) - A. Wegener a proposé la théorie de la dérive des continents grâce à de nombreux indices observés sur le terrain mais elle contenait des erreurs car Wegener ne connaissait pas l'existence des plaques tectoniques - ce sont les plaques qui se déplacent et non pas les continents

Les plaques tectoniques sont de très grandes structures dont la surface fait des milliers de km². Certaines plaques sont composées de plancher océanique et de continent, d'autres sont totalement océaniques (elles sont composées de plancher océanique uniquement). Tu vas maitenant déterminer l'épaisseur moyenne d'une plaque océanique et celle d'une plaque continentale.

C'est par ici !

Activité 3 : Indique l'épaisseur moyenne d'une plaque tectonique continentale et d'une plaque tectonique océanique.

25 minutes

Pour répondre à cette consigne, l'idéal serait de pouvoir aller sous terre afin d'observer directement la plaque. Or tu sais bien que ceci est impossible, et ce pour plusieurs raisons : - la température augmente de plus en plus avec la profondeur, - les techniques actuelles permettent d'effectuer des forages (creuser un trou) jusqu'à 12 km de profondeur seulement. Il faut donc utiliser des techniques qui permettent d'analyser l'intérieur de la terre de manière indirecte afin de déterminer la structure interne. C'est la sismologie (l'étude des ondes sismiques) qui permet de faire ce travail. Des ondes sismiques sont créées de manière artificielle et se propagent dans le sol. On étudie alors leur vitesse de déplacement.

Aide : Pour les deux graphiques : - Décris la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur. - Explique les vitesses observées.

La vitesse des ondes sismiques change en fonction du matériel traversé : - quand il est dur, cassant, solide, la vitesse des ondes augmente - quand il est moins rigide, que le matériel ne se casse pas, la vitesse des ondes diminue.

IMPORTANT

Document 2 : Vitesse des ondes sismiques sous un océan

Document 1 : Vitesse des ondes sismiques sous un continent

Correction

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Unité utilisée pour la profondeur

On peut ainsi délimiter deux zones : la lithosphère (rigide) et l’asthénosphère (moins rigide, non cassante). Il existe une lithosphère océanique de faible épaisseur (environ 70 km) et une lithosphère continentale avec une épaisseur (environ 100 km de profondeur).

La lithosphère correspond à la plaque tectonique. C'est son autre nom. L'asthénosphère est toujours sous la lithosphère. Elle est moins rigide et ne se casse pas. On dit qu'elle est ductile. Elle permet donc à la litosphère de se déplacer.

Ce que je dois retenir pour l'évaluation - on peut utiliser les ondes sismiques pour déterminer la structure interne de la Terre - les plaques tectoniques ont une certaine épaisseur (environ 100 km d'épaisseur pour la lithosphère continentale et 70 km pour la lithosphère océanique) et sont très rigides - les plaques tectoniques portent le nom de lithosphère (elle peut être océanique ou continentale) - la lithosphère repose sur l'asthénosphère (moins rigide et non cassante) ce qui lui permet de se déplacer.

La géologie est une science de terrain. Pour comprendre la tectonique des plaques il faut aller rechercher des indices dans les zones qui nous intéressent. Tu vas commencer par les zones de convergence : fosses océaniques.

Voici une coupe (profil) réalisé à partir de la fosse océanique située entre les plaques Nazca et sud-américaine. Les points représentent les foyers sismiques (donc les cassures de la roche).

Les séismes se répartissent sur un plan incliné. Ils sont de plus en plus profonds quand on s'éloigne de la fosse. On en observe jusqu'à 600 km de profondeur ! Mais cela devrait te poser problème.

En effet, si tu te rappelles bien de la stucture interne de la Terre : - la lithosphère est rigide (100 km d'épaisseur), des séismes y sont observés, ce qui est normal; - l'asthénosphère est ductile, le matériel n'est pas cassant, donc il ne devrait pas y avoir de séismes dans cette couche.

Comment expliquer alors la présence de séismes dans l'asthénosphère ?

Le schéma ci-dessous t'explique comment on a interprété la présence de séismes dans l'asthénosphère.

Quand la plaque océanique (ou lithosphère) rigide rencontre une autre plaque, elle plonge en-dessous. C'est ce qu'on appelle une subduction. Ainsi, les séismes observés au-delà de 100 km de profondeur ont lieu dans la plaque qui a plongé car les roches se cassent avec la pression et les frottements. La subduction entraîne un volcanisme explosif en surface et de nombreux séismes.

Que se passe-t-il quand toute la lithosphère océanique est passée en-dessous de la lithosphère continentale ?

La lithosphère océanique plonge sous la lithosphère continentale : c’est la subduction (1).

Une fois que toute la lithosphère océanique est passée sous le continent (2), les deux lithosphères continentales s’affrontent et entrent en collision (3). Les collisions s'acommpagnent de très nombreux séismes car la pression y est très importante.

Les plaques tectoniques disparaissent au niveau des zones de subduction. Ainsi, le volume de la Terre devrait diminuer avec le temps. Or, on observe qu'il est constant. Ceci implique que la lithosphère doit être produite dans certaines zones. Mais où a lieu la production de lithosphère et comment se fait-elle ?

C'est par ici !

Afin de répondre à ces questions, il faut s'intéresser à la dernière limite de plaque non étudiée : les dorsales océaniques.Ce sont des reliefs positifs retrouvés à certains endroits sur les fonds marins (plancher océanique) qui forment de longues structures.

1ere observation : le volcanisme effusif au niveau des dorsales

Document 1 : les basaltes en "coussin" ou "pillow lava" constituent la lithosphère océanique

Document 2 : la formation des basaltes en coussin au niveau des dorsales

2e observation : l'âge des basaltes

L'âge des basaltes du plancher a été mesuré. Les couleurs du document représentent l'âge. Que remarques-tu en observant la répartition des âges ? Pour répondre à la question, repère dans un premier temps la dorsale puis décris comment évolue l'âge en allant vers les continents.

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Nom de la roche étudiée

Voici le schéma de la formation du plancher océanique. Le schéma doit être lu de bas en haut. Il faut prêter attention aux couleurs (elles représentent l'âge des basaltes) pour comprendre le schéma.

Ce que je dois retenir pour l'évaluation - la subduction correspond au plongement d'une plaque lithosphérique océanique sous une lithosphère continentale - quand deux plaques continentales s'affrontent on dit qu'elles entrent en collision - au niveau des dorsales il y a formation de plancher océanique à cause du volcanisme effusif - tous ces phénomènes s'accompagnent de séismes importants