PARTIE F: LA MACHINE TERRE

I- La structure du globe terrestre

A- L'étude des zones stables : les apports de la sismologie

1- la propagation des ondes dans les roches superficielles du globe

2- la propagation des ondes en profondeur


B- L'étude des zones actives : tt fosses et rifts

1- la fosse du Chili et la cordillère des Andes : Les apports de la sismologie

1a- des séismes sous la cordillère des Andes

1b- volcanisme andésitique et zones de convergence

1c- conséquences des mouvements de convergence :

2- Dorsales océaniques et rifts continentaux (titre différé)

2a- Une zone active, la dorsale :

- l'apport de la sismologie
- Des structures découvertes par l'observation directe

2b- fonctionnement d'une zone d'écartement

 

II- Les plaques lithosphériques se déplacent

L 1 recto


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Rappels sur la surveillance des volcans

Observation de la complémentarité des continents (p119 NATHAN 4 svt)

Aire de répartition du Mésosaure ( P 108 HATIER 4SVT)

lien vers mesosaure: Fossile1

Variations annuelles de distances mesurées grâce au GPS (p217 BELIN 4 svt )

 


La planète terre est une planète active. Certains indices ( mesures GPS, forme des continents, aire de répartition d'animaux fossiles…) semblent démontrer que notre planète est animée de mouvements.

 

L 1 verso

 


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Comment la machine terre peut-elle fonctionner ?

Où avons nous rencontré des zones actives à la surface de la planète ?

Comparaison des cartes de répartition des zones volcaniques et des zones sismiques

voir d'autres cartes sur Internet

imprimer les cartes

 

RA expli O - Que montrent les cartes ? au crayon gris

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Nous avons comparé les cartes de répartition mondiales des zones volcaniques et des zones sismiques. Nous avons ainsi mis en évidence le fait que, la planète est constituée de différents parties, stables, limitées par des frontières actives.

L'étude d'une zone stable, ou d'un zone active pourrait nous permettre d'élucider le phénomène de mouvement.

Comment connaître la structure d'une zone stable, ou d'un zone active ?

Le forage le plus profond ne peut dépasser 15 km de profondeur.
Le rayon de la terre est de 6400 km.
Rappel sur les séismes, ondes sismiques.

 

 


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I- La structure du globe terrestre

Le rayon de la terre est de 6400 km. L'étude directe des couches profondes n'est donc pas possible (forage maximum 12 km). L'utilisation des ondes sismiques est un moyen indirecte de pénétrer la planète.

D'autres informations sur la planète (recherches personnelles)

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A- L'ETUDE DES ZONES STABLES : les apports de la sismologie

1- la propagation des ondes dans les roches superficielles du globe

TD1 - Connaître la structure du globe ( la croûte terrestre ) Ict O- I tab O- RA exp O - Voir ci-contre

 

Donc: la vitesse des ondes se propageant dans les matériaux constituants les continents est différente de celle se propageant dans les matériaux constituants les océans.

Ceci démontre l'existence de 2 types de matériaux appelés croûtes terrestres

- la croûte océanique est essentiellement constituée de basalte
- la croûte océanique est essentiellement constituée de granite

 

L 1 recto


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TD1 - Connaître la structure du globe ( la croûte terrestre ) Ict O- I tab O- RA exp O

 

 

 

 

L 1 recto


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2- la propagation des ondes en profondeur

TD2 - La structure du globe terrestre autre TD

 

la propagation des ondes sismiques montre que l'épaisseur de la croûte continentale est plus épaisse que celle de la croûte océanique.

La croûte océanique (comme la croûte continentale) repose sur un matériau solide appelé péridotite.
L'ensemble croûte-péridotite forme ainsi:

- la lithosphère océanique au niveau des océans

- la lithosphère continentale au niveau des continents

imprimer les documents de cette page

     
 

Les zones stables de la lithosphère sont appelées plaques lithosphériques. Ces PL ne correspondent pas aux continents. Elles peuvent être composées à la fois d'une CC et d'une CO ; ou seulement d'un CO.

A 100 km de profondeur, les variations des ondes sismiques ( de 8.6 à 8.1 km.s) indiquent la présence d'un nouveau matériau. Cette nouvelle enveloppe est appelée asthénosphère (constituée de péridotite visqueuse)

la variation de la vitesse des ondes sismiques à 670 km de profondeur correspond au passage d'un nouveau matériau

 

Schéma explicatif :

Voir une simulation

choisir GEOLOGIE

puis [La structure du globe terrestre]

les plaques lithosphériques :


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TD2 - La structure du globe terrestre

 

 


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B-L'ETUDE DES ACTIVES : (titre différé)fosses et rifts

 

Les carottages effectués dans l'océan pacifique confirment la nature basaltique du plancher océanique. Cependant, la comparaison de l'âge des basaltes montre :

- une symétrie dans l'âge des basaltes de part et d'autre de la dorsale.
- l'absence de plancher océanique à l'Est de la dorsale.

 

 

 

 

Quelles hypothèses pouvez- vous formuler pour expliquer ces faits ?

RA hyp - Mon hypothèse : au crayon gris

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1- La fosse du Chili et la cordillère des Andes : Les apports de la sismologie


Si la CO disparaît sous la CC, le déplacement doit engendrer des séismes importants vue les masses rocheuses en présence.

1a- Des séismes sous la cordillère des Andes...0 imprimer les 4 documents suivants

I gra O - doc 16 p 114

Question 3 p 114

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voir une simulation

 

Les nombreux foyers des séismes sont localisés dans un plan incliné. Ce plan incliné matérialise la surface de frottement entre 2 plaques.

La plaque lithosphérique de Nazca semble plonger (selon le plan incliné) sous la plaque lithosphérique Sud-Américaine au niveau de la fosse du Chili.

 

TM - Recherches : La fosse de Tonga ...........Moteurs de recherche...???


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1b- volcanisme andésitique et zones de convergence

Pb : Existe-t-il un rapport entre l'activité volcanique explosive de la Cordillière et le phénomène de rapprochement (convergence) ?

I tex O : fonctionnement d'une zone de " subduction " - doc 17 et 18 P 115 HATIER

Collez le calque et Résumez l'ensemble de tes observations (crayon gris) :

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Voir une simulation

 

la lithosphère océanique s'enfonce dans l'asthénosphère sous une autre plaque lithosphérique. Ce phénomène s 'accompagne d'une fusion partielle (en petite quantité) de l'asthénosphère et / ou de la lithosphère.

La majorité de ce magma forme la lithosphère continentale. Une petite partie de ce magma alimente un volcanisme de type explosif (andésitique)

NB : La zone active située à la limite entre la plaque lithosphérique continentale et la PLO est appelée Marge active. Par opposition, la zone située à l'intérieur d'un plaque est appelée Marge passive.

     

marge active

marge passive

 

RA explication 0 - La plaque de Nazca et la plaque Sud AM se rapprochent à la vitesse de 84 mm/an. Que peut-on prévoir en ce qui concerne leurs positions dans quelques millions d 'années avenir ?

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1c- Conséquences des mouvements de convergence :

Plaque indienne et plaque asiatique il y a 60 Ma .

RA expli O - Que doit-on pouvoir observer aujourd'hui ?

 

 

 

 

Voir une animation

 

TD : Mouvements des plaques lithosphériques et chaînes de montagne.

L'inde s'est séparée de l'Afrique il y a 85 Ma puis a convergé vers l'Asie.

L'inde est entrée en collision avec l'Asie il y a 50 Ma.


La lithosphère océanique a totalement disparue.

Cette collision a formé l'Himalaya ou l'on observe de spectaculaires plis et failles.

 

 

 

 

 

La collision entre 2 croûtes continentales est due a l'enfoncement de la lithosphère océanique dans l'asthénosphère.

Ce phénomène continu à l'échelle des temps géologiques


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2- Dorsales océaniques et rifts continentaux(titre différé)


RA explication 0 - La lithosphère disparaît au niveau des fosses et cependant, la terre ne diminue pas de volume. Quels explication pourriez-vous donner a cette contradiction ?

Rappel des résultats du carottage : il existe une symétrie dans l'age des basaltes de part et d'autre de la dorsale.

imprimer les documents

RA hyp 0 - mon hypothèse :

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Il doit exister ailleurs, une zone de création de lithosphère.

 

 


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2a- Une zone active, la dorsale :

  • l'apport de la sismologie

TD- Découvrir la structure d'une dorsale ( le TD )

Correction du schéma dans la leçon
1=croûte océanique ; 2=Péridotite ; 1+2= lithosphère océanique ; 3=Asthénosphère

 

Ces enregistrements montrent qu'il existe un amincissement de la lithosphère océanique au niveau d'une dorsale avec remontée de l'asthénosphère.

 

RA expli 0 - Quelles conséquences le phénomène décrit peut avoir sur la pression subit par l'asthénosphère ?

Aidez-vous des info vues doc 8 p 93.

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La pression diminue. Ceci entraîne une fusion partielle de l'asthénosphère. Ces matériaux fondus alimentent le volcanisme au niveau des dorsales

 

 

Des structures découvertes par l'observation directe imprimer les documents

 

RA exp O - Quels phénomènes peuvent être à l'origine des structures géologiques observées en Islande comme au niveau des dorsales ? mon explication : au crayon gris

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la structure géologique, appelée Rift, observée en Islande comme dans les fonds océaniques, montre la présence de fissures et de failles avec une zone d'effondrement centrale.


La lithosphère est donc soumise a des forces d'écartement qui l'amincissent .


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Découvrir la structure d'une dorsale ( fiche 36 )

 

 


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2b- fonctionnement d'une zone d'écartement :

RA Syn O- Expliquez comment fonctionne une dorsale (mon explication : au crayon gris)

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Au niveau d'une dorsale, La pression diminue et entraîne une fusion partielle de l'asthénosphère .

Ce magma alimente la croûte océanique en basalte.

Les forces d'écartement créent des fissures. Le magma basaltique comble ces fissures au niveau du rift.

Le reste de l'asthénosphère, non fondu, forme la couche de péridotite de la lithosphère.

voir une animation du phénomène imprimer les documents

voir l'évolution de ces 2 continents

 

Ce phénomène continu a l'échelle des temps géologiques entraîne l'expansion des fonds océaniques et l'éloignement des continents.

Les phénomènes constatés au niveau des fosses compensent ceux mis en évidence au niveau des dorsales.

 


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II- Les plaques lithosphériques se déplacent

Les plaques lithosphériques sont mobiles les unes par rapport aux autres.

Voir vitesse 20 P 116

Voir simulation sur Web

RA expl O- Comment expliquer cette mobilité ? (mon explication : au crayon gris)

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TD : Découvrir l'origine du mouvement des plaques lithosphériques_- I gra O- I tetxte O - I tab O

Travail en binôme- Résumez l'ensemble des informations pertinentes

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La température des roches augmente en profondeur. C'est le flux thermique. Ceci est du en majeure partie à la production de chaleur par les matériaux radioactifs présents en profondeur.

Cette production de chaleur provoque des mouvements de matière à l'intérieur du globe. Ces mouvements sont à l'origine du déplacement en surface des plaques lithosphériques .

La dissipation d'énergie entraîne un refroidissement progressif de la planète.

 

Liens pour les plus curieux

 


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