1spe chap 2 dynamique de la lithosphère

Mission Atlantique

Mission Hawai

Mission GPS

chapitre 2 La dynamique de la lithosphère

Mission dorsale

plan de travail et exercices

Mission Pérou

Mission Magnétisme

Magali TACCHI

chap 2

nombre de séances : 4

plan de travail

notez votre progression

Teacher: Magali TACCHI

Mission magnétisme

Mission Atlantique

Mission GPS

Mission Pérou TP

Mission Hawai

Mission dorsale TP

je révise ce que je sais

je révise ce que je sais

module MISSION GPS tactiléo

activité

ressources

ressources

1. introduction

activité pas à pas

activité au choix

activité

module tactiléo MISSION HAWAI

2. activité1

1. Activité

3. module Mission dorsale comprendre

entraine toi

AIDE

bilan

2. Microscope

bilan

4. activité 2

CARTE

bilan

bilan

bilan

bilan

je me teste

FICHE MEMO

SCHEMA BILAN

je m'entraine

MISSION DORSALE

ACTIVITÉ 2 : évolution de la lithosphère océanique : A l'aide des dossiers, relever les modifications qui affectent la lithosphère océanique lorsqu'on s'éloigne de la dorsale dans un texte argumenté.

EXPLOITE LES DOCUMENTS D'UN DOSSIER ET FAIT UN RÉSUMÉ SOUS LA FORME DE SCHÉMA SUR LA PAILLASSE

DOSSIER 1

DOSSIER 2

DOSSIER 3

correction

1. Je vois que la densité de la lithosphère océanique augmente en s’éloignant de la dorsale au fur et à mesure qu’elle vieillit, la base de la lithosphère refroidit ce qui augmente son épaisseur. 2. Les gabbros formés de la lithosphère océanique subissent du métamorphisme: l'ajout d'eau entraine l'apparition de nouveaux minéraux comme l'hornblende. On parle alors de métagabbro. 3. Les gabbros en s'éloignant de la dosale (mouvement de divergence) se refroidissent , on voit dans le graphique de stabilité des minéraux que lors du refroiddissemntr de nouveaux minéraux se forment.

MISSION PEROU

Le long des cotes du Pérou se trouve une fosse océanique. Cette zone a une activité sismique et volcanique élevée. C'est la limite entre 2 plaques On cherche à identifier le type de mouvements dans ces limites de plaques.

EXPLOITE LES DOCUMENTS D'UN DOSSIER ET FAIT UN RÉSUMÉ SOUS LA FORME DE SCHÉMA SUR LA PAILLASSE

DOSSIER 2

DOSSIER 3

DOSSIER 1

correction

1. Sous la fosse océanique, on observe une zone froide siège de nombreux foyers sismiques.Cla correspond à une plaque qui plonge sous une autre: c'est la subduction. Du volcanisme explosif est observé tout le long de la zone de subduction sur la plaque chevauchante. 2.Une fosse océanique est une limite entre 2 plaques où du volcanisme est observé. Le magma est visqueux et donne une roche volcanique la rhyolite. Cette roche contient des minéraux hydratés (biotite) 3.La croûte océanique de la plaque plongeante se déshydrate. L’eau libérée migre et hydrate les péridotites du manteau de la plaque chevauchante, ce qui déplace le solidus (les matériaux fondent à plus basse température). Le manteau hydraté entre alors en fusion partielle.

schéma bilan

La mobilité des plaques lithosphériques résulte de phénomènes de convection impliquant les plaques elles-mêmes et l’ensemble du manteau. L’augmentation de la densité de la lithosphère constitue un facteur important contrôlant la subduction et, par suite, les mouvements descendants de la convection. Ceux-ci participent à leur tour à la mise en place des mouvements ascendants.

résumer les informations collectées dans chaque mission (faire une carte mentale)réaliser un schéma bilan de la lithosphère en coupe montrant les différents mouvement et localisant les indices aide :

https://www.edumedia.com/fr/media/455-quiz-machine-terre?auth=ed4014319201365b2c1edb01f6adf794/64789

zone de subduction

fosse oceanique

dorsale

zone de convergence

zone de collission

zone de divergence

point chaud

réaliser le schéma bilan d'une dorsale en coupe en y localisant le mouvement et l'age des roches

CHOISIS TON NIVEAU DE DIFFICULTE

Mission Magnétisme

ce que t'apprend les documents : - Décris la technique : doc 1 - Rappelle la composition de la croute océanique. - doc2: Indique ce que tu sais sur les minéraux de magnétisme dans le basalte. - Compare les anomalies magnétiques de part et d'autre de l'axe de la dorsale (tu peux prendre un calque) doc1 Ce que tu conclus : Que nous apprend l'analyse des anomalies magnétiques du fond des océans sur le mouvement des plaques lithosphériques au niveau d'une dorsale ?

ou

A partir de la comparaison des anomalies magnétiques dans le basalte de part et d'autre de la dorsale, déterminer le mouvement des plaques lithosphériques au niveau d'une dorsale.

15:00

à l'aide du QCM, rédige ton bilan

clique droit -ouvrir dans un nouvel onglet

doc1 coupe du fond marin au niveau de l'océan atlantiqueentre le point A et G du doc 2

doc 2: modélisation de l'age des fonds océaniques de l'atlantique nord

mission hawai EXERCICE 6 P 146 mission GPS p 148 mission atlantique QCU 1-2 p146, 12 p149 mission dorsale : ex5-6 p164 11p166

https://www.qcm-svt.fr/QCM/public-affichage.php?niveau=1ere-Spe-SVT&id=330

mission Pérou: ex 6 p 186, 9 p187

AIDE POUR COMPRENDRE https://www.edumedia.com/fr/media/929-fonctionnement-d-une-dorsale?auth=55bd9bf0fefeea5dff7af3b768365820/64789

bilan dorsale

1SPE COMPRENDRE : Les transformations de la lithosphère océanique

DOSSIER 1

Les fosses océaniques, présentes sur certaines côtes: pérou, japon, présentent de nombreux séismes et un volcanisme explosif. Les roches magmatiques présentes dans ces zones contiennent des minéraux hydratés (présence de groupement OH)

Expliquer les séismes profonds Matériel : PC avec tectoglob, veleda/crayon

4. Formule une hypothèse sur la présence de matériel froid sous le chili 5. Confronte ton hypothèse en réalisant une coupe dans une autre zone présentant une fosse océanique ( japon). 6. En t’aidant des résultats de tectoglob, schématise la fosse océanique, les volcans, la plaque lithosphérique.

DOSSIER 3 l'apparition de nouveaux minéraux : le métamorphisme des gabbros

Les gabbros présents dans la lithosphère océanique se refroidissent en s' éloignant de la dorsale, ils deviennent des métagabbros à schistes bleus : l'hornblende se forme puis la clorite puis le glaucophane.

doc 1

1. roche de la lithosphère océanique lorsqu'on s'éloigne de la dorsale

A partir du doc 2, expliquer les transformations minéralogiques que subissent les gabbros composé de pyroxène et de plagioclase.

doc 2 : diagramme de stabilité des minéraux en fonction de température et de la pression

dossier 2 Découvrir un phénomène qui modifie la densité de la lithosphère océanique

Le métamorphisme correspond à la transformation d’une roche à l’état solide. Les transformations minéralogiques ne sont rien d’autres que des réactions chimiques. Par exemple : Pyroxène + Plagioclase + eau → hornblende.

identifification de l'hornblende dans lame mince de métagabbros

les réactions métamorphiques dans les gabbros

composition des roches de la lithosphère océanique - repère les minéraux qui apparaissent ou disparaissent

qu'entraine l'ajout d'eau dans les roches de la lithosphère?

bilan l'étude des données GPS des balises permet de mesurer les déplacements des plaques les unes par rapport aux autres. Certaines frontières de plaques se rapprochent: les zones de subduction, les chaines de montagnes d'autres frontières correspondent à des zones d'écartement: les dorsales océaniques ou des zones de coulissement.

partie 1 : vérifie si tu as compris

L'enregistrement du déplacement d'une balise GPS correspond au déplacement en latitude (N-S). On peut voir sur le 1er graphique, qu'en 2000 la balise était à une latitude de -15, en 2004 elle etait à -6 , elle s'est rapproché de l'équateur et s'est donc déplacée vers le nord. Le 2eme correspond à la longitude : En 2000, la balise était à la long. 8 et en 2004 , à la longitude 4 . La balise s'est donc déplacée vers l'ouest. La vitesse de déplacement est indiquée par le coefficient directeur de l'équation de la droite (Rate en mm/an écrit sous le graphique) Trace un axe orthonormé NS-EO et placer ces coordonnées des vitesses écrites en abscisse pour la longitude et en ordonnée pour la latitude - CLIQUE SUR CORRECTION pour vérifier ton résultat

CORRECTION du vecteur vitesse du déplacement de la station

bilan

écris ton bilan en t'aidant des réponses aux questions:................................... L'étude de ce volcanisme permet de déterminer la vitesse, la direction du déplacement de la plaque.

travail individuel: réalise le schéma en coupe des iles volcaniques de l'archipel d'Hawai

DOSSIER 3

Les fosses océaniques, présentes sur certaines côtes: pérou, japon, présentent de nombreux séismes et un volcanisme explosif.

Expliquer la présence de magma dans cette zone

1. rappele les caractéristiques de la lithosphère océanique quand elle s'éloigne de la dorsale
2. décris les isothermes du document 1
3. A l'aide du doc 2, indique l'état de la péridotite à 100km de profondeur
4. Mets en lien le doc 1 et 2 en repérant la zone de fusion partielle de la péridotite
5. Formule une hypothèse sur l'origine de cette hydratation

Résume toutes ces info sur un schéma présentant la zone en coupe

Les roches magmatiques présentes dans ces zones contiennent des minéraux hydratés (présence de groupement OH)

doc2 graphique présentant les phases de la péridotite selon la température et la profondeur en cas de solidus hydraté le solidus correspond à la limite entre solide et fusion partielle (le solidus sec a été placé pour comparaison)

doc1 : modélisation de la zone sous une fosse océanique des isothermes (en °C) les points correspondent au foyers sismiques (zone où se produit la cassure des roches sous une contrainte)

Analyse des anomalies thermiques du manteau au niveau d'une dorsale. Décrire le flux géothermique en surface au niveau de l’Atlantique

Act2 : évolution de la lithophère océanique : Relever les modifications qui affectent la lithosphère océanique lorsqu'on s'éloigne de la dorsale dans un texte argumenté.

clique l'étoile pour accéder à l'aide puis clique sur l'image pour voir le titre

dossier 1 calcul

doc : évolution de l'épaisseur des roches de la lithosphère océanique en s'éloignant de la dorsale

doc : évolution de la densité des roches de la lithosphère océanique en s'éloignant de la dorsale Calculer la densité moyenne de l’ensemble croûte – manteau lithosphérique en fonction de son épaisseur 30km(10Ma) 50km(16Ma) 100km(100Ma) sachant que dLO= [(dCOx ECO) + (dML x EML)] / ELO dCO= densité croûte océanique ECO hauteur croûte océanique dML densité manteau lithosphérique EML épaisseur manteau lithosphérique variable = ELO - ECO à l’endroit désigné. ELO épaisseur lithosphère océanique

planisphère montrant les déplacements relatifs des plaques

bilan à écrire

• les 3 indices qui caractérisent une zone de subduction
• les caractériques du magma dans cette zone
• la définition d'une zone de subduction
• l'origine du magma

CHAQUE ÉLÈVE EXPLOITE LES DOCUMENTS ET FAIT UN RÉSUMÉ SOUS LA FORME DE SCHÉMA SUR LA PAILLASSE Le long des cotes du Pérou se trouve une fosse océanique. Cette zone a une activité sisique et volcanique élevée. c'est la limite entre 2 plaques On cherche à identifier le type de mouvements dans ces limites de plaques.

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correction : je vois que le magnétique a changé au cours des temps et que les anomalies enregistrées par les basaltes sont symétriques par rapport à l'axe des dorsales. j'en déduis qu'au niveau des dorsales, du magma remonte ce qui forme du basalte en surface qui va pousser le plancher océanique de chaque coté de la dorsale. (voir animation ci contre)

partie 2: exerce-toi

ouvre tectoglobdans données affichées, clique sur vecteurs GPS choisis un vecteur (flèches sur la carte) double-clique dessus dans la fenêtre de droite, clique sur "graphique" Construis le vecteur de déplacement à partir des données GPS sur ton cahier en expliquant ton choix de vecteur

Exploitation des données pour calculer la vitesse de déplacement de la lithosphère océanique:

Décrire l'âge des fonds océaniques de part et d'autre d'une dorsale. A l'aide du graphique ou d'un calcul manuel, indiquer la vitesse de déplacement en cm/an du continent américain et africain

A l'aide du doc1 ci dessus, tracer la courbe de l'âge des sédiments en fonction de la distance à la dorsale atlantique Ajouter la courbe de tendance afin de trouver le coefficient directeur a dans l'équation y= ax +b Le coefficient directeur donne la vitesse en Km/Ma de déplacement de la plaque Convertir une vitesse en cm/an (la vitesse de déplacement des plaques utilise ces unités) sachant que 1 Ma = 106 ans et 1 km = 105 cm

45:00

Les fosses océaniques, présentes sur certaines côtes: pérou, japon, présentent de nombreux séismes et un volcanisme explosif.

DOSSIER 2

Expliquer la présence des 2 types de roches magmatiques en zone de subduction matériel à disposition : crayon/veleda - ROCHES rhyolite/andésite- granite

Aide à la résolution : Résume les informations collectées sur ces roches (nom, type, structure, refroidissement, composition) dans un tableauDoc 1 : relève les roches présentes sur la coupe au niveau de la cordillère des andes doc 2 : relève les caractéristiques du magma à l'origine de la rhyolite

L’origine de la fusion partielle doc 1 modélisation des conditions Température en fonction de la profondeur sous une dorsale. récupérer la fiche activité

partie 2 l'origine de la fusion partielle

PARTIE 1 Allons voir ce qu’il se passe en profondeur sous la dorsale.

La tomographie sismique permet d'identifier des variations de température (anomalies thermiques) à l'intérieur du globe, à partir des variations de vitesse des ondes sismiques par rapport au modèle PREM. En traversant les zones froides, plus rigides, les ondes sismiques sont accélérées alors qu'au niveau des zones plus chaudes, moins rigides, moins denses, les ondes sont ralenties.

Explication en schéma -->

a.imaginer quel type de zone se trouve sous les dorsales b.Ouvrir "Tectoglob 3D en ligne dans menu afficher la tomographie S362 - puis dans Actions-Tracer une coupe perpendiculaire à la dorsale atlantique Nord. c.Décrire l'évolution des vitesses des ondes en profondeur sous la dorsale. d. confronter ces observations à votre hypothèse

Au niveau des dorsales, l'apport de magma permet la mise en place d’une nouvelle lithosphère à l’origine d’une nouvelle croûte océanique. Ce magmatisme à l’aplomb des dorsales s’explique par la décompression du manteau.