4°-P2-TH2-série 3 La tectonique des plaques

4ème

Exercices de remédiation

Partie 2- THÈME 2 - La Terre, planète dynamique

série 3

La tectonique des plaques

Extrait du programme

Contenus pour le professeur :

image par OpenClipart-Vector via Pixabay

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Matériel nécessaire : de quoi écrire et ton cerveau !

Exercices réalisés par les professeurs de SVT de l'Académie de DIJON

Clique sur un numéro d'exercice pour y avoir accès. Le bouton "RETOUR" te permettra de revenir ici pour faire d'autres exercices.

Dans ces exercices, tu vas travailler le langage scientifique

Dans ces exercices, tu vas travailler la démarche scientifique

Lire et exploiter des données présentées sous différentes formes

2A1

2A2

Réaliser une synthèse Construire un schéma fonctionnel, classer des informations

Tirer des informations d’un texte

1A5

1A4

1A3

1A1

1A2

2B4

2B3

2B1

2B5

2B2

Tirer des informations d’un tableau

1B2

1B4

1B3

1B1

2C1

Expliquer en utilisant ses connaissances, Proposer une explication ; raisonner pour effectuer un calcul

2C3

2C2

Tirer des informations d’un schéma ou d'une image

2C4

2D4

2D2

2D1

2D3

Tirer des informations d’une carte

1C2

1C4

1C5

1C6

1C3

1C1

Répondre au problème initial à partir de données de différents documents

Tirer des informations d’un graphique

2E1

Ra316

Représenter des données sous différentes formes, passer d'une représentation à une autre et choisir celle qui est adaptée à la situation de travail

3A1

3A2

1D5

1D3

1D2

1D4

1D1

Mettre en relation cause – conséquence

Rédiger un court texte

1D6

1D7

Réaliser un dessin

3C2

3C3

3C1

Réaliser, compléter un schéma, un croquis, un plan

1E1

Ra502

1E4

1E2

1E3

Critiquer une explication

Construire un tableau de données

Construire un graphique

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SUITE

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Conséquences des mouvements des plaques

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Consignes : 1) Replace les schémas dans l’ordre. 2) Donne des arguments pour justifier ton choix.

Correction

2) Sur le schéma c, au niveau de la dorsale, l’océan n'est pas large. Sur le schéma a, au niveau de la dorsale, l’océan s’est élargi alors que dans la zone de subduction, l’océan est de moins en moins large. Sur le schéma b, au niveau de la dorsale, l’océan est plus large alors qu'au au niveau de la zone de subduction, il y a une chaîne de montagne, résultat d'un mouvement de convergence.

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Les conséquences des mouvements des plaques.

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Le schéma suivant représente une coupe réalisée dans une zone superficielle de la Terre.

Consigne : Construis un schéma de la même zone du globe quelques dizaines de millions d’années plus tard en montrant les conséquences suivantes des mouvements des plaques : - Ouverture de l’océan 1. - Fermeture de l’océan 2. - Déplacement du continent 1 et formation de chaînes de montagnes.

Correction

Avant Après

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Les mouvements des plaques

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Consigne : 1) À partir du texte ci-dessous et de tes connaissances, complète les légendes a, b et c. - Les plaques lithosphériques se forment au niveau des dorsales océaniques. - Deux plaques s’écartent de part et d’autre de l’axe d’une dorsale. - Les plaques lithosphériques se rapprochent et disparaissent au niveau des fosses océaniques en plongeant dans l’asthénosphère 2) Sur le schéma, situe par des flèches les mouvements de convergence (→←) et de divergence (←→). 3) Donne le nombre de plaques que l’on distingue. .

Correction

1) et 2) ci-dessous : 3) On peut distinguer 3 plaques sur ce schéma

plaque 1

plaque 3

plaque 2

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Schéma fonctionnel d'une coupe d'une partie du globe terrestre

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Le dessin ci-dessous représente une coupe partielle du globe terrestre.

Consignes : 1) Hachure la lithosphère et colorie l'asthénosphère en gris. 2) Nomme les reliefs géologiques indiqués par les lettres a, b et c. 3) Trace sous forme d'un trait vertical rouge les limites des plaques lithosphériques visibles et indique par des flèches le sens du mouvement de ces plaques. 4) Indique les conséquences du mouvement des plaques se réalisant au niveau des reliefs a, b et c. 5) Indique par des bulles les zones de forte activité volcanique et par des  les zones de forte activité sismique. 6) Place un titre et légende les éléments rajoutés.

Correction

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Une zone de convergence : le Japon

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Le Japon est bordé, sur sa côte Est, par une fosse océanique. L’archipel est sujet à de fréquents séismes et possède de nombreux volcans. On observe dans cette zone une convergence entre une lithosphère océanique et une lithosphère continentale : la plaque pacifique plonge sous la plaque eurasiatique.

Consigne : En t’aidant des documents et informations ci-dessus, réalise le schéma fonctionnel d’une zone de convergence. Pour cela : - reproduis le schéma ci-contre. - indique à coté de chaque numéro, la légende correspondante : lithosphère océanique, lithosphère continentale, asthénosphère, Japon, océan Pacifique, fosse. - indique à l’aide de flèches le mouvement des plaques. - indique par des étoiles les foyers des séismes. - donne un titre au schéma.

Correction

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ça bouge sur Terre !

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

À la recherche de preuves de l’ouverture de l’océan atlantique, des scientifiques sont partis en mer afin de recueillir des roches au fond de celui-ci. Chaque prélèvement a été localisé (document A ) et daté (document B)

Consignes : 1) Décris l’évolution de l’âge des roches lorsqu’on s’éloigne de l’axe de la dorsale. 2) À l’aide des documents et de tes connaissances, montre que l’Atlantique s’ouvre. 3) À l’aide du document B, calcule la vitesse d’ouverture de l’Atlantique (en cm par an).

Correction

1) On constate que plus l’échantillon est loin de la dorsale, plus il est vieux. 2) La datation de l’échantillon de roche F du fond de l’Atlantique (doc B) nous permet de dire qu’il y a 80 millions d’années (Ma), la roche F était au niveau de la dorsale. Donc cette roche F a parcouru 1 750 Km en 80 Ma. Ce déplacement ne peut s’expliquer que par la création de plaques lithosphériques au niveau de la dorsale et par l’ouverture de l’océan. 3) La roche F parcourt 1750Km en 80 Ma. La vitesse V = La distance /Temps V= 1750km/ 80000000 année V= 0,0000218 Km/an V= 2,18 cm/an

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La formation de la chaîne des Alpes

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

La chaîne des Alpes a commencé sa formation il y a environ 50 Ma et elle s’est constituée à la limite entre la plaque européenne et la plaque adriatique après la fermeture d’un océan alpin aujourd’hui disparu. À l’heure actuelle, le massif des Alpes s’élève encore.

Consignes : À l’aide de tes connaissances et des documents, explique la formation de la chaîne des Alpes. Pour cela, réalise les 2 étapes suivantes : - 1ère étape : relève les preuves de la présence d’un océan alpin, puis celles de la collision des deux continents. - 2ème étape : explique en une ou deux phrases comment se sont formées les Alpes en partant de l’existence de l’océan alpin.

Correction

Les laves basaltiques en coussins (photo 3) produites normalement au niveau des dorsales du fond des océans, et le fossile d’Ammonite (photo 5), être vivant ayant vécu en milieu marin sont des preuves de l’existence d’un océan alpin aujourd’hui disparu. Les plis (photos 1 et 2) et la faille (photo 4) sont des déformations des roches de la lithosphère qui constituent des preuves de l’affrontement des plaques. Les plaques européenne et adriatique étaient autrefois séparées par un océan alpin. Le rapprochement de ces deux plaques a entraîné la fermeture de l’océan alpin. L’affrontement des deux plaques a conduit à la déformation des roches de la lithosphère et la collision des deux continents est à l’origine de la formation des Alpes.

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L’ouverture d’un océan

Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

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Belin SVT 4eme, 2007

Consignes : 1) À l’aide des documents, indique pourquoi il est possible de dire que la région d’Asal Ghoubbet est une région avec une activité géologique importante. 2) a- Indique comment évolue la distance entre le point A et le point B au cours du temps. b- Indique comment évolue la distance entre le point C et le point D au cours du temps. c- Indique quel est le type de mouvement mis en évidence ici. 3) Indique ce qui se passe dans cette région. 4) Sachant qu'actuellement le point A et le point B sont distants de 100 km, calcule la distance qui les sépareront dans 20 millions d'années si la vitesse d'écartement reste constante. 5) Imagine ce que sera cette région dans 20 millions d’années et explique pourquoi.

Correction

1) La région d’Asal Ghoubbet est une région avec une activité géologique intense car il y a de nombreux séismes, de nombreuses failles, des volcans ainsi que des roches volcaniques. 2) a- Les points A et B s'écartent de 4 cm/an b- Les points C et D s'écartent de 5 cm / an. c- Le mouvement mis en évidence ici est un mouvement de divergence. 3) Le mouvement de divergence des deux plaques permet une remontée de magma associée à une sismicité importante et un volcanisme important. Une dorsale océanique est en train de se mettre en place. 4) La vitesse (V) est égale à la distance (d) divisée par le temps (t) : V = d/t d’où d = V x t donc : 5 x 20 000 000 = 100 000 000 cm = 1000 km La distance entre le point A et le point B aura augmenté de 1000 km soit une distance entre les deux de 1100 km 5) Dans 20 millions d’années, cette région sera un océan car une dorsale océanique se sera mise en place.

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Le fond des océans

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Consignes : 1) Explique pourquoi plus on s'éloigne de l'axe de la dorsale, plus les basaltes qui constituent le fond de l'océan sont anciens. Utilise les termes : limite de plaques, montée de magma, divergence etc. 2) Actuellement l'axe de la dorsale est distant d'environ 2000 km du continent européen. En utilisant la carte, calcule la vitesse à laquelle l'Europe s'éloigne de l'axe de la dorsale. 3) En considérant que le phénomène est symétrique de chaque coté de la dorsale, déduis la vitesse d'éloignement de l'Europe de l'Amérique.

Correction

1) La dorsale constitue une limite entre deux plaques lithosphériques. A ce niveau, du magma monte et se solidifie pour former le basalte qui constitue le fond de l'océan. La montée d'un nouveau magma repousse le magma formé précédemment : il y a divergence entre les deux plaques. Le phénomène étant continu depuis 170 millions d'années, les basaltes les plus éloignés de l'axe de la dorsale sont donc les plus anciens. 2) Les basaltes situés près de la côte européenne sont âgés de 100 millions d'années (en jaune sur la carte). Ils sont à 2000 km de l'axe de la dorsale. Ils ont donc été repoussés de 2000 km en 100 000 000 années soit en convertissant les km en mètres : 2 000 000 m en 100 000 000 années soit en convertissant les mètres en cm : 200 000 000 cm en 100 000 000 années soit en divisant les deux termes cent millions 200 000 000 cm en 100 000 000 années c'est-à-dire en barrant 8 zéros de chaque côté. 2 cm en 1 année. La vitesse d'éloignement de l'Europe par rapport à l'axe de la dorsale est donc de 2 cm par an. 3) Comme le montre la carte, il se passe à l'ouest de la dorsale le même phénomène qu'à l'est : on peut en déduire que l'Europe et l'Amérique s'éloignent l'une de l'autre à une vitesse de 2 X 2 = 4 cm par an.

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Rencontre de plaques au Japon

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Il existe sur la planète des zones de création de la lithosphère, ce sont des zones où les plaques s’éloignent.

Document 3 : Schéma de la rencontre entre les deux plaques montrant le déplacement de la plaque pacifique sous la plaque eurasiatique.

Document 1 : Coupe de cette zone géographique qui montre un fond océanique anormalement profond nommé fosse océanique.

Document 2 : Répartition des foyers sismiques au niveau de la zone de convergence. Ces séismes ne peuvent avoir lieu que dans la lithosphère qui est rigide. Ils semblent disparâitre au delà d'une certaine profondeur.

Dans « SVT 4ème » Hachette

Dans « Enseigner la géologie » Nathan

Consigne : D’après les documents, explique ce qui peut se passer dans les zones de rapprochement des plaques comme c’est le cas à l’Est du Japon.

Correction

La présence d’une fosse et la répartition des séismes indiquent qu’une plaque lithosphérique plonge vers l’intérieur de la Terre. Le schéma précise que c’est la plaque pacifique qui plonge sous la plaque eurasiatique. Dans des zones de rapprochement de plaques, de la lithosphère peut ainsi disparaître en plongeant sous une autre plaque dans l’asthénosphère. Cela est confirmé par la disparition des foyers sismiques en profondeur.

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Age des basaltes et dorsale océanique

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Au cours des expéditions menées en 1968 – 1969, le navire océanographique Glomar-Challenger a réalisé des forages dans l’Atlantique sud. Réaliser un forage consiste à creuser un trou pour récupérer de la matière et l'analyser. Des forages, réalisés d’un même coté de la dorsale, ont permis de dater les basaltes de la lithosphère océanique. Le tableau ci-dessous donne la distance de chaque forage par rapport à la dorsale et l’âge des basaltes récoltés.

Consigne : 1) Indique l’âge des basaltes récoltés à 780 km de la dorsale. 2) Indique la distance à laquelle il a fallu faire un forage pour récolter des basaltes âgés de 75 millions d’années. 3) Etablis une relation entre la distance des basaltes récoltés par rapport à la dorsale et l’âge des basaltes.

Correction

1) À 780 km de la dorsale, l’âge des basaltes récoltés est 38 millions d’années. 2) Pour récolter des basaltes âgés de 75 millions d’années, il a fallu faire un forage à 1760 km de la dorsale. 3) Plus les basaltes sont éloignés de la dorsale, plus ils sont âgés.

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Formation de l’Himalaya

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Des élèves de quatrième se demandent comment l’Himalaya s’est formé. Ils savent que c’est la plus haute chaîne de montagnes du monde et qu’elle se trouve à la frontière entre l’Inde et le continent eurasiatique, mais que s’est-il passé pour former une telle montagne ? Pour résoudre ce problème, leur professeur de SVT leur donne un graphique (Doc 1), un schéma (Doc 2) et il les guide dans leur raisonnement grâce aux questions suivantes.

Consigne : 1) Précise la position de l’Inde et sa vitesse de déplacement il y a 65 millions d’années (Ma) 2) Précise la position de l’Inde et sa vitesse de déplacement il y a 50 Ma. 3) Précise la vitesse de déplacement de l’Inde il y a 35 Ma et sa position probable. 4) Précise la vitesse de déplacement de l’Inde aujourd’hui. 5) Donne une explication à l’évolution de la vitesse de déplacement de l’Inde. 6) Rédige une conclusion expliquant la formation de l’Himalaya en utilisant les réponses précédentes.

Correction

1) Il y a 65 millions d’années, l’Inde se trouvait dans l’océan indien très au sud de l’Eurasie et elle se déplaçait à une vitesse de 14 cm/an. 2) Il y a 50 millions d’années, l’Inde se trouvait toujours dans l’océan indien mais plus au Nord, se rapprochant de l’Eurasie à une vitesse d’environ 13 cm/an. 3) Il y a 35 millions d’années, l’Inde se déplaçait à une vitesse d’environ 4 cm/an et devait toucher la plaque eurasiatique. 4) Aujourd’hui, l’Inde se déplace toujours à une vitesse de 4 cm/an. 5) L’Inde a vu diminuer sa vitesse de déplacement il y a 35 millions d’années car elle est entrée en collision avec la plaque eurasiatique qui l’a ralentie. 6) Il y a 75 millions d’années, l’Inde qui se trouve alors dans l’océan indien, remonte vers le Nord en direction de la plaque eurasiatique. Lorsque l’Inde entre en collision avec l’Eurasie, il y a 35 millions d’années, les roches se trouvent comprimées et déformées formant ainsi l’Himalaya. Depuis 35 millions d’années l’Inde continue à se déplacer contre l’Eurasie, ce qui explique l’altitude très élevée de cette chaîne de montagne.

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Un Océan dans les Alpes à plus de 1000 m d’altitude: Info ou intox ?

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Problème Géologique : Comment peut-on expliquer la présence de Basalte en coussin caractéristique de la croute océanique dans une chaîne de montagnes comme les Alpes ?

Consigne : À partir des documents, explique la présence, dans une chaîne de montagne, de basalte en coussin caractéristique du plancher océanique.

Correction

image pixabay : nese

Il est normal de trouver des Basaltes en coussins (Doc B) dans les Alpes. En effet, il y a 140 Millions d’années (Ma) le basalte au niveau d’une dorsale dans l’Océan Alpin (Doc C a). Puis il y a 100 Ma, il y a eu subduction de la lithosphère océanique de la plaque Européenne sous la lithosphère continentale de la plaque Adriatique (Doc C b). Cette subduction s’est poursuivi jusqu’à la collision des lithosphères continentales des plaques Européenne et Adriatiques il y a 40 Ma (Doc C c). La collision des lithosphères continentales sont à l’origine de chaînes de montagnes et des fragments de la lithosphère océanique, vestiges de l’océan alpin ont été soulevés et emmenés vers les sommets de la chaîne de montagnes. Donc info ou intox ? Un peu les deux : il y a bien eu un océan mais celui-ci est antérieur à la formation de la chaîne de montagnes.

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Quelle est la structure de la Terre en surface ?

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Des mesures de la vitesse des ondes sismiques ont été effectuées pour répondre à la problématique suivante : Quelle est la structure de la Terre en surface ?

Document 2 : Des mesures en laboratoire ont montré que les ondes sismiques se propagent rapidement dans un matériau rigide et plus lentement dans un matériau peu rigide.

Consignes : 1) Indique la profondeur à partir de laquelle la vitesse des ondes sismiques diminue en milieu continental, puis en milieu océanique. 2) Explique ce qu’indique une diminution de la vitesse des ondes sismiques. 3) Indique de la lithosphère ou de l’asthénosphère, laquelle est la plus rigide. 4) Déduis des questions précédentes la structure de la Terre en surface.

Correction

1) Le document 1 montre que : - En milieu continental la vitesse des ondes sismiques diminue à 150 km de profondeur elle passe de 4.75 km/s à 150 km de profondeur à 4.2 km/s à 200 km de profondeur. - En milieu océanique la vitesse des ondes sismiques diminue à 100 km de profondeur : elle passe de 4.75 km/s à 100 km de profondeur à 4.2 km/s à 200 km de profondeur. La vitesse est indiquée sur l’axe des abscisses. 2) Le document 2 indique qu’une diminution de vitesse des ondes sismiques correspond à une diminution de rigidité des matériaux c'est à dire des roches. 3) Dans la lithosphère, les ondes circulent à une vitesse plus élevée que dans l'asthénosphère, que ce soit sous le scontinents ou sous le socéans. Ainsi onpeut afirmer que la lithosphère estplus rigide que l'asthénosphère. 4) En surface, la Terre est constituée d’une lithosphère rigide reposant sur l’asthénosphère moins rigide. La lithosphère est plus épaisse en milieu continental qu’en milieu océanique.

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Le voyage de l’Inde

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

L’Himalaya est la plus haute chaîne de montagne sur Terre. Elle est située à la jonction entre la plaque Eurasiatique et la plaque Indo-Australienne. L’Inde s’est déplacée, lors de la dérive des continents, des côtes de l’Afrique jusqu’à l’Asie. Des mesures de datation des roches ont permis aux scientifiques de retracer le déplacement de l’Inde depuis 75 Millions d’Années (Ma).

Consignes : 1) Donne une explication à la diminution de la vitesse de déplacement de l’Inde à partir de -50 Ma. 2) Date le début de la formation de l’Himalaya. 3) Explique pourquoi les scientifiques parlent de l’Himalaya comme d’une chaîne de collision. 4) Indique si l’Himalaya est toujours en cours de formation.

Correction

Belin , 4eme, 2007

1) La vitesse de déplacement de l’Inde a diminué vers -50 Ma car l’Inde a rencontré la plaque Eurasiatique. 2) Le début de la formation de l’Himalaya date de – 40 Ma environ parce que la vitesse de déplacement devient constante. 3) L’Inde est entrée en collision avec la plaque eurasiatique ce qui a provoqué la formation d’une chaîne de montagne. 4) L’Himalaya est toujours en cours de formation car la vitesse de déplacement de l’Inde est de 4 cm/an.

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Des continents à la dérive.

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Dans les années 1910, un météorologue allemand Alfred Wegener défend l’idée novatrice selon laquelle les continents se déplacent à la surface de la planète. (Actuellement cette théorie a été perfectionnée avec la découverte des plaques lithosphériques.)

Consigne : À l’aide de la carte ci-dessus, explique la séparation des continents en utilisant les arguments avancés par Alfred Wegener.

Correction

1- Alfred Wegener pensait que les continents dérivaient les uns par rapport aux autres car l’Afrique et l’Amérique du Sud s’emboîtent comme 2 pièces d’un même puzzle. On remarque également la continuité de reliefs (montagnes) et de climats de part et d’autre de l’océan atlantique. Wegener a établi cette théorie parce qu’on a retrouvé des fossiles de reptiles terrestres (Lystrosaurus) et de plantes terrestres (Glossopteris) en Afrique et Amérique du Sud.

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La formation des Alpes.

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Le Massif du Chenaillet (photographie A) est situé dans les Alpes au Sud-Est de Grenoble. On trouve en altitude du basalte dont la forme est particulière (photographie B).

Consigne : Explique pourquoi la découverte de ces laves en altitude confirme l’existence d’un océan avant les Alpes.

Correction

Les basaltes de forme particulière du Mont Chenaillet indiquent qu’il y avait un océan auparavant parce que cette forme en coussin est caractéristique du basalte émis au niveau de dorsales où naissent les océans.

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Des basaltes dans le massif du Chenaillet (Hautes Alpes)

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Dans le massif du Chenaillet (Hautes-Alpes), on peut observer à plus de 2 000 mètres d’altitude, des basaltes ayant une allure caractéristique. Ces basaltes sont âgés de 140 millions d’années.

Consignes : 1) Décris l’allure caractéristique de ces basaltes en observant la photographie. 2) Rappelle dans quelles conditions se forment ces basaltes. 3) Précise alors où se trouvaient ces basaltes il y a 140 millions d’années. 4) Explique pourquoi ces basaltes se trouvent actuellement à haute altitude dans une chaîne de montagne.

Correction

1) Il s’agit de basaltes en coussins. 2) Les basaltes en coussins se forment par refroidissement rapide, au fond de la mer, de la lave qui sort le plus souvent au niveau d’un rift d’une dorsale. 3) Les basaltes en coussins de ce massif, se sont formés il y a 140 millions d’années au fond de la mer, au niveau d’un rift qui existait à l’emplacement des Alpes. 4) Ces basaltes se trouvent actuellement à haute altitude dans le massif du Chenaillet car la croûte océanique formée par les basaltes, a subi des mouvements de convergence (rapprochement) : il y a eu fermeture océanique puis naissance d’une chaîne de montagne résultant d’une collision. Ces basaltes se sont ainsi retrouvés en altitude au sein d’une chaîne de collision.

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La dérive du continent indien

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L'Himalaya est la plus haute chaine de montagnes sur Terre. Les scientifiques ont retracé le déplacement de l'Inde depuis 75 millions d'années (Ma). Les documents suivants 1 et 2 nous présentent respectivement l'évolution de la vitesse de déplacement de l'Inde en fonction du temps (graphique : document 1) et celle de la position de l'Inde par rapport à la plaque Eurasiatique (carte : document 2).

Consigne : Explique pourquoi les géologues qualifient l'Himalaya de chaîne de collision en cours de formation.

Correction

Nous observons que le mouvement de convergence de l'Inde vers l'Eurasie, manifesté par l'évolution de sa position sur la carte (document 2), se poursuit aujourd'hui et s'estime à la vitesse de 4 cm/an sur le graphique (document 1). Donc il se produit encore actuellement un raccourcissement horizontal, compensé par un épaississement. L'Himalaya est donc une chaîne de montagnes en cours de formation.

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Un réservoir magmatique sous la dorsale océanique

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EN 2005, une étude océanique a permis de mettre en évidence un réservoir magmatique à 3km de profondeur sous la dorsale Atlantique. Ce réservoir est long de 7 km et large de 4 km. Des failles partent de la dorsale et atteignent le réservoir. Au niveau de l’axe de la dorsale, les scientifiques ont observé d’importantes sources chaudes : l’eau jaillit à 350°C par de petites cheminées et forme des « fumeurs noirs »

Une cheminée hydrothermale dans l'océan Atlantique. Wikimedia, domaine public

Consignes : 1) Retrouve des arguments montrant l’existence d’un volcanisme au niveau de la dorsale Atlantique. Rédige la réponse ainsi « Il existe un volcanisme au niveau de la dorsale Atlantique car … ». 2) Formule une hypothèse permettant d’expliquer la température de l’eau sortant des fumeurs noirs. Rédige la réponse ainsi « Mon hypothèse est la suivante : La température ...est … parce que … ».

Correction

1) Il existe un volcanisme au niveau de la dorsale Atlantique car il y a un réservoir magmatique à 3km et des failles. 2) Mon hypothèse est la suivante : La température est élevée (350°C) à la sortie des fumeurs noirs parce que l’eau qui s’infiltre dans la roche par les failles est chauffée par le magma situé à 3km puis l’eau chaude remonte à la surface.

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Vitesse des ondes sismiques et roches traversées

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

On s’intéresse à l’évolution de la vitesse des ondes sismiques en fonction du milieu traversé en profondeur.

Consignes : 1) À partir des documents présentés, et en justifiant le raisonnement, détermine quelle est la nature de la roche présente sous les océans dans les 10 premiers kilomètres. 2) À partir des documents présentés, et en justifiant le raisonnement, détermine quelle est la roche présente sous les continents dans les 30 premiers kilomètres. 3) À partir des documents présentés, et en justifiant le raisonnement, détermine quelle est la roche présente sous les océans au-delà des 10 premiers km et sous les continents au-delà des 30 premiers kilomètres. 4) Explique le ralentissement des ondes sismiques observé à partir de 100 km de profondeur.

Correction

1) La vitesse des ondes sismiques dans les dix premiers kilomètres sous les océans est de 4 km / s, donc la roche traversée est du basalte. 2) La vitesse des ondes sismiques dans les trente premiers kilomètres sous les continents est d’environ 3,8 km / s, donc la roche traversée est du granite. 3) La vitesse des ondes sismiques varie entre 4,2 km / s et 4,9 km / s au-delà des dix premiers kilomètres sous les océans et des trente premiers kilomètres sous les continents, donc la roche traversée à cette profondeur est de la péridotite. 4) Quand on observe un changement brutal de vitesse, c'est que les ondes passent dans une couche de roches de nature différente. Ici on observe un ralentissement des ondes sismiques à partir de 100 km de profondeur. En effet, il n'y a pas de changement brutal mais un changement progressif : les ondes circulent toujours dans la même roche mais celle-ci les ralentit. Cette roche est donc de moins en moins rigide. Donc les ondes sismiques passent d’une zone constituée de péridotite solide à une zone constituée de péridotite de moins en moins solide.

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La fermeture des océans et la formation d’une chaîne de montagnes.

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Travaille sur ton cahier de brouillon puis vérifie ta réponse à l'aide de la correction. Réponds par des phrases correctement rédigées quand cela t'est demandé.

Nous savons que les plaques lithosphériques sont animées de mouvements : soient elles s’éloignent au niveau d’une dorsale océanique soient elles se rapprochent au niveau d’une fosse océanique.

Consignes : 1) Nomme les deux continents représentés sur ce schéma. 2) Indique ce que l’on voit entre ces deux continents à – 100 Ma. 3) Indique ce qu’il s’est passé entre – 100 Ma et – 40 Ma. 4) Indique ce que le mouvement a fermé : rédige la réponse en utilisant car ou parce que. 5) Indique ce que le mouvement a créé : rédige la réponse en utilisant car ou parce que.

Correction

1) Les deux continents représentés sur le schéma sont l’Inde et le continent asiatique. 2) A –100 Ma, un océan sépare l’Inde du continent asiatique. 3) Entre –100 Ma et –40 Ma, les deux continents se sont rapprochés par subduction. 4) L’océan entre les deux continents s’est fermé parce que la plaque océanique plonge sous la plaque continentale du continent asiatique au niveau de la fosse océanique. 5) Une chaîne de montagnes, l’Himalaya, s’est formée car lorsque la plaque océanique s’enfonce sous la plaque asiatique ceci fait rapprocher les deux continents, l’Inde et l’Asie, ce qui provoque une collision entre les deux continents et aboutit à la formation d’une chaîne de montagnes.

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Une théorie longtemps discutée

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Alfred Wegener, explorateur, astronome et météorologue allemand est le fondateur de la théorie de la « dérive des continents ». L’analyse de différentes données lui fit émettre l’idée que c’est la fracturation d’un continent unique qu’il appela la Pangée, qui fut à l’origine de l’existence de plusieurs continents, mobiles les uns par rapport aux autres. Ses arguments étaient multiples : topographiques (emboîtement des côtes d’Afrique et d’Amérique du Sud), géologiques (mêmes types de roches du même âge en Afrique et en Amérique du Sud) et paléontologiques (mêmes fossiles d’animaux et de végétaux du même âge retrouvés sur les continents actuels). Pour Wegener, tous les continents devaient être réunis il y a 240 millions d’années et se sont séparés ensuite. En 1915 il publia sa théorie qui fut controversée et rejetée en 1928 car Wegener manquait d’informations pour expliquer la façon dont les continents se déplacent. A sa mort, sa théorie est écartée par une majorité des scientifiques. Il faudra attendre alors 30 ans pour qu’on lui donne enfin raison ! Actuellement les données fournies par les GPS indiquent que l’Amérique du Nord et l’Europe s’éloignent d’environ 4cm par an l’une de l’autre.

Consignes : 1) Indique sur quelles observations se base Wegener pour élaborer sa théorie. 2) Retrouve les données actuelles qui vont en faveur de sa théorie. 3) À l’aide de tes connaissances, explique pourquoi l’Amérique du Nord et l’Europe s’écartent. 4) Actuellement on n’emploie plus l’expression de « dérive des continents » car elle est jugée scientifiquement incorrecte. Trouve une explication à cette « faute de langage » et propose une autre expression plus correcte.

Correction

1) Wegener se base sur des données topographiques, géologiques et paléontologiques. 2) Les données GPS confirment bien que les continents se déplacent et s'écartent de 4cm par an. 3) Les plaques lithosphériques s’écartent au niveau des dorsales (divergence). La plaque sur laquelle est présent le continent de l’Amérique du Nord s’écarte de celle portant l’Europe. Ainsi l’océan Atlantique Nord s’agrandit. 4) En fait, ce ne sont pas les continents qui se déplacent mais les plaques lithosphériques sur lesquelles sont présents les continents (certaines plaques n’ont d’ailleurs pas de croûte continentale et se déplacent…). On doit donc parler aujourd’hui de « dérive des plaques lithosphériques »

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La lithosphère, un jeu de plaques

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Un professeur propose à l’occasion d’un devoir surveillé l’exercice suivant : Sur le schéma ci-contre, 1. Repérer les plaques lithosphériques par des couleurs différentes. 2. Localiser par des flèches les mouvements de convergence et les mouvements de divergence. Un élève propose comme réponse la figure colorée ci-contre :

Consigne : Trouve et explique les erreurs de cet élève.

Correction

L’élève n’a pas localisé correctement les limites des plaques lithosphériques. Par définition, la lithosphère, surface rigide du globe est découpée en plaques, zones stables limitées par des marges actives (volcans et séismes). Ces marges actives sont caractérisées par un relief particulier que sont les dorsales océaniques et les fosses océaniques. Or cet élève a confondu une plaque lithosphérique avec un continent. Une plaque lithosphérique peut porter un continent. Elle est rarement complètement continentale. Il n’a pas compris non plus qu’une plaque est une structure en 3 dimensions Pour réussir l’exercice, il faut donc repérer les deux types de reliefs pour repérer les différentes plaques en épaisseur mais aussi en surface. Enfin il faut se souvenir que les mouvements de convergence se font au niveau des fosses océaniques et que les mouvements de divergence se localisent au niveau des dorsales.

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Modèle analogique de la collision.

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Consigne : À partir du modèle analogique de la collision et du texte qui lui est associé, trouve deux raisons pour lesquelles ce modèle peut poser problème. Aide à la résolution de l’exercice : -Indice 1 : Voir le matériel utilisé. -Indice 2 : Voir le temps de réalisation de l’expérience.

Correction

1) La première raison pour laquelle le modèle de collision peut poser problème, est qu’il est réalisé à partir d’un matériau meuble, c’est à dire du plâtre, alors que sur le terrain il s’agit de roches solides. 2) La seconde raison qui pose problème, est que l’expérience se fait en un temps très court (quelques minutes), alors que sur le terrain cela prend beaucoup plus de temps (des dizaines de milliers d’années).

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L'Islande, une île bien étrange

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L'Islande, située au milieu de l'océan Atlantique Nord, est une île volcanique essentiellement constituée de basaltes. Le centre de l'île est occupée par une vallée large de plus de 100 km, déchirée par de nombreuses fissures et limitée par des failles verticales. L'activité volcanique y est importante. Des mesures précises ont montré que la distance entre les repères A et B (voir carte ci-dessous) a augmenté de quelques centimètres en quelques années.

Consignes : Un journaliste concluait un article sur l'Islande en écrivant : "Quoique terre émergée, l'Islande n'appartient pas au domaine continental mais au domaine océanique". Critiquer la conclusion de ce journaliste. Justifier la réponse en reprenant des arguments tirés de la carte et du texte. Coup de pouce : il faut d'abord essayer d'identifier la structure géologique qui a pu conduire à la formation de l'Islande…

Correction

L'Islande se trouve sur une dorsale océanique et différents arguments prouvent cela : - l'Islande se trouve au milieu de l'océan atlantique. - elle est constituée de roches (du basalte) qui sont de plus en plus anciennes quand on s'éloigne du centre de l'île. - il y a une forte activité volcanique. L'Islande est produite par une dorsale océanique, alors, d'un point de vue géologique, on peut dire qu'elle fait partie du domaine océanique. D'un point de vue géographique, l'Islande est une terre émergée, donc elle fait partie du domaine continental. Le journaliste n'a ni tort ni raison : tout dépend si on parle de géologie ou de géographie !

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La dérive des continents

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« Explorateur, astronome, météorologue, professeur de géophysique, adepte des vols en ballon dirigeable… la vie d’Alfred Wegener (1880-1930) ne manque pas d’aventures ! Mais c’est sa théorie sur la « dérive des continents » qui le rendit célèbre. Dans un livre paru en 1915, Wegener a émis l’hypothèse d’un déplacement des continents au cours des temps géologiques : c’est la dérive des continents. Il a imaginé que les continents étaient autrefois rassemblés en un seul, nommé la Pangée. Il a en effet remarqué que la côte Ouest de l’Afrique et la côte Est de l’Amérique du sud peuvent s’encastrer l’une dans l’autre, et que si on les rapproche Afrique et Amérique ne forment qu’un bloc. La répartition de fossiles d’animaux et de végétaux identiques de part et d’autre de l’Atlantique ajoute un argument à sa théorie : comment des animaux et des végétaux qui ne pouvaient pas nager auraient pu traverser un océan ! Wegener n’ayant pas trouvé d’explications pour le « moteur » de ces déplacements, sa théorie ne fut pas acceptée à son époque. Grâce aux outils d’aujourd’hui, tels que les données GPS, et grâce à une meilleure connaissance de l’activité interne du globe terrestre, nous pouvons démontrer que les plaques se déplacent à la surface de la Terre. La théorie de Wegener, bien qu’inexacte (ce ne sont pas les continents qui se déplacent mais les plaques) a donc servi de base pour établir le modèle de la tectonique des plaques. Les plaques ne se déplacent que de quelques centimètres par an…mais il faut multiplier ces déplacements par des millions d’années ! »

Consignes : 1) Recherche l’hypothèse émise par Wegener. 2) Recherche le nom donné au bloc regroupant tous les continents. 3) Recherche les arguments donnés par Wegener pour conforter son hypothèse. 4) Recherche pourquoi son hypothèse n’a pas été retenue dans la première partie du 20ème siècle. 5) Recherche la vitesse de déplacement des plaques.

Correction

1) L’hypothèse de Wegener est : les continents se déplacent au cours des temps géologiques. 2) Le nom donné au bloc continental est : la Pangée. 3) Le fait que l’Afrique et l’Amérique du sud s’emboîtent, et que les mêmes animaux et végétaux aient vécu sur ces deux continents, confortent sa théorie. 4) Sa théorie n’a pas été approuvée car il n’a pas pu expliquer grâce à quoi les plaques se déplacent. 5) les plaques se déplacent de quelques centimètres par an.

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Le volcanisme au niveau de la dorsale

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En 2005, une étude océanographique a permis de mettre en évidence un réservoir magmatique à 3 km de profondeur sous la dorsale atlantique .Ce réservoir est long de 7 km et large de 4 km. Des failles partent de la dorsale et atteignent le réservoir. Au niveau de l’axe de la dorsale, les scientifiques ont observé d’importantes sources chaudes : de l’eau en jaillit à 350°C par de petites cheminées et forme des « fumeurs noirs ». D’après Belin 4ème

Consigne : Retrouve les informations montrant l’existence d’un volcanisme au niveau de la dorsale atlantique.

Correction

Les informations montrant l’existence d’un volcanisme au niveau de la dorsale atlantique sont : -présence d’un réservoir magmatique sous la dorsale -sources d’eau chaude (à 350°C) au niveau de l’axe de la dorsale

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L’âge de l’océan Atlantique Sud

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Pour comprendre le déplacement des plaques au niveau de la dorsale de l’Atlantique Sud, des forages* on été réalisés de part et d’autre de la dorsale. Ils ont permis de connaître l’âge des roches qui constituent la lithosphère océanique. *forer : creuser un trou

Consignes :1) Donne l’âge des roches situées à 220 km de la dorsale. 2) Donne la distance dorsale - forage à laquelle se trouvent des roches âgées de 65 millions d’années. 3) Recopie la phrase suivante en remplaçant les pointillés par « plus » ou « moins » : Plus les roches sont éloignées de la dorsale, ………………… elles sont âgées. 4) Compare la distance dorsale – forage des forages 2 et A. 5) Compare l’âge des roches des forages 2 et A.

Correction

Correction

1) Les roches situées à 220 km de la dorsale ont 10 millions d’années. 2) Les roches âgées de 65 millions d’années se trouvent à 1430 km de la dorsale. 3) Plus les roches sont éloignées de la dorsale, plus elles sont âgées. 4) La distance forage - dorsale pour les forages A et 2 est identique. 5) Leur âge est aussi identique.

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L'âge des basaltes du plancher océanique.

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Des forages ont été réalisés de part et d’autre de la dorsale de l’Atlantique Sud. Ils ont permis de connaître l’âge des basaltes qui constituent le plancher océanique.

Consignes:1) Donne l’âge des basaltes du plancher océanique trouvés à 1000 kilomètres de l’axe de la dorsale vers l’ouest. 2) Donne l’âge des basaltes trouvés à 620 kilomètres de l’axe de la dorsale vers l’est. 3) Donne l’âge approximatif qu’auraient des basaltes trouvés à 900 kilomètres de l’axe de la dorsale vers l’ouest. 4) Recherche à quelle distance environ de l’axe de la dorsale il est possible de trouver des basaltes de 28 millions d’années.

Correction

Correction

1) Les basaltes trouvés à 1000 kilomètres de l’axe de la dorsale vers l’ouest ont 47 millions d’années. 2) Les basaltes trouvés à 620 kilomètres de l’axe de la dorsale vers l’est ont 30 millions d’années. 3) Des basaltes trouvés à 900 kilomètres de l’axe de la dorsale vers l’ouest devraient avoir entre 38 et 47 millions d’années. 4) Pour trouver des basaltes de 28 millions d’années, il faut faire un forage entre 450 et 620 kilomètres de l’axe de la dorsale vers l’est.

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L'âge des basaltes océaniques

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Afin de déterminer l'âge des basaltes constituant les fonds océaniques, différents forages ont été réalisés de part et d'autre de la dorsale atlantique (tableau ci-dessous).

Consignes :1) Donne le nombre de forages réalisés. 2) Donne la distance à laquelle se situe le forage le plus proche de la dorsale ? Même question pour le plus éloigné de la dorsale. 3) Donne l'âge des basaltes se trouvant à 450 km de la dorsale ? Même question avec les basaltes qui sont à 1000 km.

Correction

Correction

Bordas ?

1) 8 forages ont été réalisés. 2) Le forage le plus proche se trouve à 220 km de la dorsale, le plus éloigné à 1760 km. 3) Les basaltes qui sont à 450 km de la dorsale ont 26 millions d'années, ceux qui sont à 1000 km ont 47 millions d'années.

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La structure du globe en surface

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Le tableau ci-dessous indique l’évolution de la vitesse de propagation ainsi que l’évolution de la rigidité des roches des milieux traversés.

Consignes : 1) Indique comment varie la vitesse des ondes sismiques en dessous de la profondeur 150Km. 2) Indique comment varie la rigidité des roches du milieu traversé en dessous de la profondeur 150 Km. 3) La lithosphère continentale correspond à la partie du globe constituée de roches plus rigides. Détermine l’épaisseur de la lithosphère continentale. 4) Indique comment varie la vitesse des ondes sismiques quand la rigidité des roches du milieu traversé diminue.

Correction

1) En dessous de la profondeur 150 Km, la vitesse de propagation des ondes sismiques diminue. 2) En dessous de la profondeur 150 Km, la rigidité des roches du milieu traversé diminue. 3) La lithosphère continentale a une épaisseur de 150 Km. 4) Quand la rigidité des roches du milieu traversé diminue, la vitesse des ondes sismiques diminue.

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La structure interne du globe

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Lors du séisme d’Agadir du 29/02/1960, différentes stations sismiques ont enregistré le temps mis par les ondes sismiques P pour leur parvenir. Les ondes P se propagent dans les couches superficielles du globe. Ces temps figurent dans le tableau ci-dessous pour les 4 stations sismologiques repérées. (New York... Sao Miguel ... Alger ... Khartoum)

Consignes :1) À l'aide de la formule ci-dessous, calcule la vitesse moyenne des ondes sismiques P. 2) Sachant que les roches superficielles du globe constituent la croûte terrestre, à partir des données calculées ainsi que du tableau ci-dessous présentant la vitesse moyenne des ondes P à l’intérieur de différents matériaux, déduis la nature probable de la croûte terrestre au niveau de l'océan Atlantique et du continent africain.

Correction

Correction

1) Calcul des vitesses : 2) Nature des roches traversées • La croûte terrestre au niveau de l'océan Atlantique est constituée de basalte car les ondes en atteignant New York et Sao Miguel ont acquis une vitesse moyenne de 6,5 Km/sec ce qui est, d’après le tableau, caractéristique du basalte. • La croûte terrestre au niveau du continent africain est constituée de granite car les ondes en atteignant Alger et Khartoum ont acquis une vitesse moyenne de 5,6 Km/sec ce qui est, d’après le tableau, caractéristique du granite.

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Des affleurements qui montrent des déformations de la lithosphère

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La photo ci-contre montre un affleurement de roches sédimentaires qui se sont formées en milieu marin. Ces photos ont été prises au niveau de la chaîne de montagnes alpines.

Consigne : 1) Décris la disposition des couches entre elles. 2) Suis avec le doigt l’une de ces couches de roches. Ecris ce que tu constates puis nomme les structures présentes sur cet affleurement.

Correction

1) Les couches de roches sont superposées les unes sur les autres. 2) Les couches forment des plis et sont rompues. Les structures observées sont des plis et une faille.

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Ondes sismiques et structure de la Terre

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Les géologues ont utilisé les propriétés des ondes sismiques pour ausculter notre planète en profondeur. Ainsi on admet que la vitesse de propagation des ondes sismiques n’est pas la même en fonction des roches qu’elles traversent. - Quand la vitesse varie très brutalement , elle indique que la nature de la roche a changé - Quand la vitesse diminue lentement, sans « à-coup », cela indique que la roche traversée est en fusion partielle (elle a fondu un tout petit peu, mais c’est toujours la même)

Consigne : 1) Sur le graphique, repère la zone qui correspond à une diminution lente de la vitesse des ondes sismiques. 2) Note la vitesse à 100 km de profondeur. 3) Note la vitesse à 200 km de profondeur. 4) En utilisant le schéma d’interprétation de droite, nomme cette couche terrestre située au-delà de 100 km de profondeur.

Correction

1) La zone qui correspond à une diminution lente de la vitesse est la zone entourée sur le graphique ci-dessus. 2) La vitesse à 100 km de profondeur est d’environ 4,75 km/sec 3) La vitesse à 200 km de profondeur est d’environ 4,2 km/sec : elle a donc diminué. 4) Cette couche terrestre est appelée ASTHENOSPHERE. Elle est caractérisée par le fait que la roche a fondu un tout petit peu. En effet au delà de 100 km de profondeur, il n'y a pas de changement brutal de vitesse des ondes mais un changement progressif. On peut donc dire qu'avec l'enfoncement, les ondes traversent la même roche mais que celle-ci est de moins en moins rigide car de plus en plus fondue.

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La collision de l’Inde et de l’Eurasie.

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L’Inde n’a pas toujours été à l’emplacement qu’elle occupe actuellement. La carte ci-dessous, à droite, indique ses positions au cours des temps géologiques.

Himalaya vue de l'espace

Le déplacement de l'Inde

Wikimedia, CCO

Consignes : 1) Nomme la chaîne de montagnes située au nord de l’Inde. 2) Indique la direction de déplacement de l’Inde au cours des temps géologiques. 3) Indique en combien d’années s’est effectué ce déplacement. 4) L’Inde est sur un morceau de lithosphère continental. Nomme le type de lithosphère qui séparait l’Inde de la plaque eurasienne il y a 71 millions d’années. 5) Précise la nature de chacune des 2 lithosphères qui s’affrontaient au moment de la collision de l’Inde et la plaque eurasienne. 6) Nomme le relief visible sur la vue satellitale et résultant de cette collision.

Wikimedia, CCO

Correction

1) La chaîne de l’Himalaya est située au nord de l’Inde. 2) L’Inde s’est déplacée dans la direction du sud-ouest vers le Nord-est. 3) D’après la carte, le déplacement s’effectue depuis 71 Millions d’années. 4) La lithosphère océanique séparait l’Inde de la plaque eurasienne. 5) La lithosphère continentale de l’Inde affronte la lithosphère continentale de la plaque eurasienne. 6) Une chaîne de montagnes résulte de la collision des 2 plaques lithosphériques continentales.

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La théorie d’Alfred Wegener

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Document 1 : Extrait du livre d'Alfred Wegener Alfred Wegener est le premier en 1915, à émettre l’hypothèse que les continents étaient autrefois réunis en une seule masse continentale : la Pangée. « Les continents doivent s’être déplacés l’un par rapport à l’autre : l’Amérique du Sud doit avoir été contiguë à l’Afrique au point de constituer avec elle un bloc continental unique. Ce bloc s’est scindé en deux parties qui se sont écartées dans le cours des temps comme dérivent les tronçons d’un glaçon se brisant dans l’eau. La Genèse des continents et des océans », Alfred Wegener (1880-1930)

Consignes : 1) Indique quel argument est présenté dans le document 2 pour expliquer que le continent Africain était jadis rattaché à l’Amérique du sud. 2) Indique comment se répartissent les différents fossiles sur la carte ci-dessus. 3) Compare Les faunes et les flores d’Afrique et d’Amérique du sud il y 240 millions d’années. Indique ce que cela prouve.

Correction

1) La complémentarité des côtes sud américaine et africaine est l’argument présenté pour expliquer que ces continents étaient jadis attachés. 2) Les fossiles de Mesosaurus (en jaune) et de Cynognathus (en orange) sont situés aussi bien sur le continent africain que sur le continent sud américain. Les fossiles de Glossopteris (en violet) sont répartis sur les quatre continents : africain, sud américain, australien et antarctique. Le Lystrosaurus se retrouve sur trois continents : l’Afrique, l’Inde et l’Australie. 3) La répartition des fossiles indique bien que les faunes et les flores étaient identiques. Cela prouve que les deux continents étaient jadis attachés.

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L’âge des roches du fond de l’océan Atlantique

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Les géologues ont pu dater l’âge des roches qui constituent le fond de l’océan Atlantique. Sur la carte ci-contre, ces âges, en millions d’années, sont représentés avec différentes couleurs.

Consigne : 1) Repère la couleur utilisée pour les roches les plus près de l’axe de la dorsale et celle utilisée pour les roches les plus éloignées de l’axe de la dorsale. 2) Indique les couleurs utilisées pour représenter les roches de 50 millions d’années et celles de 150 millions d’années. 3) Indique dans quel sens évolue l’âge des roches lorsque l’on s’éloigne de l’axe de la dorsale

National Oceanic and Atmospheric, CCo, wikimedia

Correction

1) La couleur utilisée pour les roches les plus près de l’axe de la dorsale est le rouge et celle utilisée pour les roches les plus éloignées de l’axe de la dorsale est le bleu. 2) Le jaune représente les roches d'environ 50 millions d’années et le bleu celles de 150 millions d’années. 3) Plus on s’éloigne de l’axe de la dorsale, plus l’âge des roches est élevé, donc plus les roches sont anciennes.

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La fosse du Pérou, une frontière convergente.

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Consigne : À l’aide des informations fournies sur cette carte, réponds aux questions suivantes :

1) Indique quelles sont les deux plaques représentées sur la carte. 2) Précise à quelle vitesse et dans quel sens se déplace la plaque Amérique du sud. 3) Localise la fosse du Pérou par rapport aux plaques. 4) Décris la répartition des séismes et des volcans dans cette zone. 5) Donne deux arguments qui prouvent que les plaques Amérique du sud et Nazca sont deux plaques en convergence .

Correction

1) Les deux plaques représentées sont la plaque Nazca à l’ouest et la plaque Amérique du Sud à l’est. 2) La plaque Amérique du sud se déplace vers l’ouest à une vitesse de 3,2 cm / an. 3) La fosse du Pérou se trouve à la limite entre la plaque Nazca et la plaque Amérique du sud. 4) Séismes et volcans se trouvent au niveau de la plaque Amérique du sud : - les séismes sont répartis dans l’axe de la Cordillère des Andes. - Les volcans sont situés sur la Cordillère des Andes et plus particulièrement au sud. 5) - Le sens des flèches indique que les deux plaques se rapprochent. - Les séismes sont nombreux.

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L’Islande

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L’Islande est une île située dans l’Atlantique nord au niveau de la dorsale médio–atlantique.

Consignes : 1) Donne le nom de la dorsale au nord de l’Islande. 2) Indique où se trouvent les plus anciens volcans de l’île. 3) Donne l’âge des volcans les plus récents. 4) Donne le nom de la roche qui constitue l'île. 5) Indique quel est le figuré utilisé pour les volcans ayant 2 millions d’années.

Correction

1) La dorsale située au nord de l'Islande est la dorsale de Kolbeinsey. 2) Les plus anciens volcans de l’île se trouvent à l’est et à l’ouest de l'île. 3) Les volcans les plus jeunes ont moins de 0,7 millions d’années. 4) La roche qui constitue l'île est le basalte. 5) Les volcans ayant 2 millions d’années sont indiqués par des hachures.

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La répartition mondiale des séismes

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Consigne : Rédige un court texte qui indique les particularités dans la répartition des séismes que montre une telle carte, sur les continents comme dans les océans.

Correction

La répartition des séismes sur la planisphère n'est pas uniforme (on ne trouve pas des séismes partout). Certaines zones du globe sont privilégiées : - Sur les continents, le long des chaines de montagnes ( ex: côte Ouest de l'Amérique du Nord et du Sud, Europe avec les Alpes, Asie avec l'Himalaya). - Dans les océans, on a aussi un alignement visible au milieu de l'océan Atlantique, dans l'océan Indien et sur les bords de l'océan Pacifique.

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L'étude de la vitesse de propagation des ondes sismiques révèle la structure de la Terre

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Pour interpréter le graphique : Un ralentissement de la vitesse de propagation des ondes sismiques correspond au passage de ces ondes dans un matériau moins rigide.

Consignes : 1) Nomme la variable qui figure : • Sur l’axe des abscisses (= axe horizontal) • Sur l’axe des ordonnées (=axe vertical). 2) Cite avec quelle unité la vitesse de propagation des ondes sismiques est exprimée. 3) Indique l’intervalle de profondeur dans lequel les mesures ont été effectuées. 4) Décris l’évolution de la vitesse de propagation des ondes à 30 Km de profondeur puis détermine la valeur atteinte. 5) Repère la profondeur à laquelle la vitesse des ondes commence à diminuer puis explique comment les géologues interprètent ce ralentissement. 6) À partir du document et des informations recueillies : • nomme les deux couches superficielles de la Terre, • nomme leur différence, • détermine la profondeur de la limite de ces deux couches.

Correction

1) Sur l’axe des abscisses figure la vitesse de propagation des ondes sismiques. Sur l’axe des ordonnées figure la profondeur de la Terre. 2) La vitesse de propagation des ondes est exprimée en Km/s 3) Ces mesures ont été effectuées entre 0 et 300 Km de profondeur. 4) À 25 Km de profondeur la vitesse de propagation des ondes augmente brusquement. Elle atteint 8 Km/s. 5) La vitesse des ondes commence à diminuer à 110 Km de profondeur. Pour les géologues, ce ralentissement correspond au passage des ondes d’un matériau très rigide à un matériau moins rigide. 6) Les deux couches superficielles de la Terre sont la lithosphère et l’asthénosphère. La lithosphère est plus rigide que l’asthénosphère. La limite entre ces deux couches est située à 110 Km de profondeur.

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Le déplacement de l’Inde

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Document 1 : La carte ci-dessus représente le déplacement de l’Inde de - 71 millions d’années à – 30 millions d’années.

Consigne : Indique les conséquences des mouvements des plaques sur les continents et les océans.

Wikimedia, CCO

Correction

Entre -71 et -30 millions d’années, le mouvement des plaques a entraîné le déplacement de l’Inde vers le nord et la fermeture de l’ancien océan situé entre l’Inde et l’Eurasie. Depuis -30 millions d’années, l’Inde entre en collision avec l’Eurasie créant la chaîne de l’Himalaya.

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Le fonctionnement d’une dorsale

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Consignes : 1) À l’aide du document 1, rappelle comment évolue l’âge du plancher océanique de part et d’autre de la dorsale. 2) À l’aide du document 2, établis un lien entre l’activité volcanique de la dorsale et le plancher océanique.

Correction

1) Le document révèle que l’âge des basaltes est symétrique par rapport à la dorsale. Les basaltes les plus anciens se retrouvent les plus éloignés de la dorsale. 2) Les dorsales rejettent en permanence de la lave, qui constitue en refroidissant le plancher océanique. Le plancher nouvellement formé dans l’axe de la dorsale repousse plus loin le plancher plus ancien : les plaques s’écartent et les océans s’agrandissent.

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Renouvellement de la lithosphère océanique

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Ce bloc-diagramme illustre le renouvellement de la lithosphère océanique

Clique sur le bouton pour télécharger le document intitulé : 41 c302 3c1 renouvellement de la lithosphere oceanique

Consignes : Recopie ou télécharge le schéma puis : 1) Sur le schéma, place les mots suivants : lithosphère océanique, asthénosphère, fosse océanique, dorsale océanique et lithosphère continentale. 2) Sur le schéma, indique par des flèches le sens de déplacement des plaques. 3) Sous le schéma, indique un titre.

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La structure interne de la planète Terre

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Les ondes produites lors d’un séisme se propagent en profondeur et donnent des renseignements sur la structure interne de la Terre. En effet, la vitesse des ondes varie en fonction de la nature du milieu traversé. Les variations brutales de la vitesse des ondes montrent donc des limites entre les couches principales de la planète.

Clique sur le bouton pour télécharger le document intitulé : 41 c305 3c2 la structure interne de la planète Terre

Consigne : Recopie ou télécharge le document pour l’imprimer. Complète sous les océans, le schéma d’interprétation commencé sous les continents. Prends bien soin d’assurer la continuité de chaque limite entre le continent et l’océan.

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Schéma de la subduction

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Schéma d'une subduction

Consigne : Complète les légendes de ce schéma.

Correction

1 : le rift de la dorsale océanique 2 : la fosse océanique 3 : la croûte océanique 4 : la croûte continentale 5 : la partie supérieure du manteau supérieur 6 : l’asthénosphère 7 : la lithosphère océanique 8 : la lithosphère continentale

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