La dualité océan - continent / 1ere S – COHERENCE VERTICALE 4eme Sont exclues : L’étude complète de la structure du globe La nature des roches qui composent la lithosphère et l’asthénosphère La distinction croûte / manteau La partie externe de la Terre est constituée de plaques rigides lithosphériques qui reposent sur l’asthénosphère qui l’est moins. DOC : Exploiter les résultats de variations de vitesse d’ondes sismiques pour en déduire la limite lithosphère – asthénosphère. M : Réaliser des mesures de vitesse de propagation d’ondes à travers un même matériau rigide (froid) ou plus ductile (plus chaud) (Pâte à modeler, cierge…) M : Mise en œuvre d’un protocole pour modéliser un séisme et le trajet des ondes sismiques dans la Terre Dans ce TP sismo : déclencher, enregistrer un séisme, calculer éventuellement la vitesse de propagation sans chercher à établir un lien avec la masse volumique des matériaux. 1eS Remarque : On s’appuie sur une démarche historique pour comprendre comment le modèle de la tectonique des plaques s’est construit peu à peu. Modèle = construction intellectuelle hypothétique et modifiable. On se limite à quelques étapes significatives de l’histoire de ce modèle La distribution bimodale des altitudes permet suggérer que fonds océaniques et continents sont constitués de 2 matériaux de nature différente. M : Réalisation de la courbe hypsographique à partir d’une série de relevés d’altitudes DOC : Comparaison courbe bimodale / gaussienne ; confrontation aux notions de SIAL SIMA ; confrontation avec la théorie de la contraction thermique de la Terre (Suess). Les études sismiques permettent de délimiter 2 types de croûtes terrestres : croûte océanique et croûte continentale (épaisseurs différentes) DOC : Principe de la mise en évidence du Moho par Mohorovicic DOC : Profil sismique de la marge du Golfe du Lyon (sismique réflexion) révélant les 2 types de croûtes. M : Mise en évidence de la profondeur du Moho à partir de données sismiques (attention à la redondance avec TS Moho sous les Alpes) Les études sismiques révèlent la présence d’enveloppes de masses volumiques moyennes différentes M : Réaliser des mesures de vitesse de propagation d’ondes à travers des matériaux de nature pétrographique différente (réinvestissement technique de 4eme ?) M : Mesure de la vitesse d’un même séisme se propageant dans croûte océanique (plancher ligure) et dans la croûte continentale. Les études pétrographiques révèlent des matériaux de nature différente (roches, minéraux, chimie, masse volumique) : granite / basalte / gabbro / péridotite. Rem : Le concept lithosphère / asthénosphère peut être construit ultérieurement dans ce chapitre (voir programme) DOC : Données relatives à l’exploration de la faille Vema TS Les études sismiques révèlent un approfondissement du Moho sous les chaînes de montagne (racine custale) M : Mise en évidence de la profondeur du Moho sous les Alpes à partir de données sismiques. Les ophiolites = vestiges d’un ancien domaine océanique disparu M : Comparaison minéralogique d’ophiolites alpines pour mettre en évidence des transformations minéralogiques à grande profondeur au cours de la subduction ou à faible profondeur (hydratation par hydrothermalisme) DOC : Etude pétrographique d’une ophiolite (attention à la redondance avec TS Ophiolites et métamorphisme) M : Etude microscopique (microscope polarisant) de lames minces de granite, basalte, gabbro, péridotite Identification des structures, des minéraux (à l’aide de critères de détermination) DOC : Données sur l’analyse chimique de quelques roches – Lien possible avec SiAl / SiMa des 1ers modèles. M : Mesure de la masse volumique de différentes roches (éprouvettes, balances…) TP Mosaïque vivement conseillé ! M : Mesure de masses volumiques / observation microscopique de métagabbros et éclogites pour faire le lien entre transformations minéralogiques et augmentation de densité (on réinvestit des techniques de 1eS) Réinvestissement en TS : Comparaison croûte océanique continentale (épaisseur, densité, nature pétrographique) mais on rajoute l’âge (< 200 MA pour la croûte océanique, bien plus ancien pour croûte continentale) DOC : Roches ou matériaux archéennes (Jack Hills… etc) DOC : Carte des âges des fonds océaniques (déjà vu en 1ere S dans la partie « preuves de l’expansion océanique) M : Radiochronologie (tableur, chronorad, radiochronologie) : datation absolue d’un granite par méthode Rb/Sr. La différence d’altitude constatée entre continents et océans reflète un contraste géologique. Elle s’explique notamment par l’équilibre isostasique de la lithosphère sur l’asthénosphère. Rem : L’etude de l’isostasie est en principe réservée au niveau TS. Cependant, l’aborder simplement en 1ere S semble pertinent, pour faire le lien entre dualité altitudinale, masses volumiques, natures pétrographiques des 2 croûtes… et faciliter la compréhension en TS des phénomènes de réajustements isostasiques. Aborder l’isostasie peut relever de l’accompagnement personnalisé… en convergence avec la physique chimie. TP : Modélisation (ou calculs) d’équilibre isostasique de matériaux de masse volumique différente.