TP 2 Lithosphère continentale, reliefs et épaisseur crustale
I) Nature et densité des roches de la croute continentale
Mise en situation et recherche à mener
On constate une dualité d’altitude entre océan et continent. Les continents ont une altitude moyenne de 840 m alors que la profondeur moyenne
des océans est de 3800 m. La croûte continentale forme les terres émergées à l’inverse de la croûte océanique.
On cherche à mettre en évidence les différences crustales qui seraient à l’origine des différences d’altitude moyenne entre les continents
et les océans.
Ressources
Matériel
-
Tableau comparatif des roches constitutives des enveloppes terrestres (croûte et manteau).
DOC 1 livre page 144
- Echantillon de granite, basalte et lame mince de
granite
- Microscope polarisant
- Balance
- Eprouvette graduée et fil
- Fiche de reconnaissance des minéraux
Exigences
Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème
1) Proposer une démarche d’investigation permettant de comparer la nature et la densité des
deux types de croûte.
- Concevoir un protocole expérimental réalisable
Appeler le professeur pour vérifier votre proposition.
Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
2) Mettre en œuvre le protocole afin de déterminer la densité, la texture et la
composition minéralogique de l’échantillon caractéristique de la croûte continentale.
Appeler le professeur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide.
Etape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer
3) Sous la forme de votre choix, traiter les données obtenues pour les communiquer.
Appeler le professeur pour vérification de votre production.
- Utilisation maîtrisée de l’outil de mesure
- Rangement du matériel
- Réalisation réglages
- Utilisation objectifs et du dispositif polarisant
- Centrage et identification correcte des minéraux
- Microscope rendu prêt à l’emploi
- Saisie correcte des données.
- Respect consignes dessin (titre avec mode
d’observation, grossissement et légendes)
Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
4) Exploiter les résultats pour proposer un modèle expliquant les différences d’altitude
- Modèle proposé cohérent avec les données de
observées entre océans et continents.
densité
Rq : vous représenterez la croûte continentale et la croûte océanique par une colonne de
roches.
II) Profondeur du Moho et épaisseur de la croûte continentale
Mise en situation et recherche à mener
Le domaine continental est caractérisé par un certain nombre de relief. On sait qu’il existe une anomalie négative de gravimétrie au niveau des
Alpes. Cette anomalie pourrait être expliquée par un remplacement du matériel mantellique dense par un matériel crustal moins dense. On cherche
à expliquer cette anomalie en démontrant un approfondissement du Moho au niveau des Alpes.
Ressources
-
Schéma du trajet des ondes sismiques P et PmP à compléter.
Méthode de calcul pour la détermination de la profondeur du Moho
Carte des stations d’enregistrement et des épicentres des séismes
Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème
1) Proposer une démarche d’investigation permettant d’établir la profondeur du Moho au niveau des Alpes.
Appeler le professeur pour vérifier votre proposition.
Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
2) Réaliser le protocole proposé pour évaluer la profondeur du Moho sous les Alpes. Pour cela :
Utiliser le logiciel SISMOLOG et sa fiche technique, afin de déterminer, à l’aide du sismogramme
enregistré dans la station OG04 concernant le séisme du 09/03/1992 de la Clusaz :
- la profondeur du foyer en km
- le retard δt en secondes des ondes PmP par rapport aux ondes directes P
Appeler le professeur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide.
Etape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer
3) Présenter, vos résultats obtenus dans le fichier Excel.
4) Sur la carte proposée où ont été reportés stations et épicentres de la région alpine, compléter le document en
reliant station et épicentre pour chaque séisme et en indiquant la profondeur du Moho H dans chaque cas.
Appeler le professeur pour vérification de votre production.
Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
5) Exploiter les résultats obtenus concernant la profondeur du Moho dans les différentes régions pour
Matériel
-Logiciel sismolog et sa fiche
technique
-Fichier excel « prof Moho élève »
Exigences
- Restituer des connaissances
(propagation des ondes sismiques)
- Saisie correcte des données
- Utilisation correcte des logiciels
- Traiter tous les séismes.
- Recueillir les données obtenues
dans le fichier Excel
- Exploiter le modèle
- Solution proposée cohérente avec
données et problème.
valider ou réfuter votre hypothèse concernant l’existence d’une anomalie gravimétrique négative au niveau d’une
chaine de montagnes.
6) Corriger alors le modèle proposé afin d’expliquer l’existence de l’anomalie gravimétrique négative au niveau - Modifier le modèle en fonction des
nouvelles données.
d’une chaine de montagnes.