ECE 1S: Étude du plan de Wadati-Benioff et âge de la lithosphère

ECE – 1S
ECE – 1S Le plan de wadati-benioff Le plan de wadati-benioff Fiche Sujet Fiche Sujet
Au voisinage des fosses océaniques, les foyers des séismes sont alignés selon un plan incliné appelé plan
de Wadati-Benioff. Ces séismes correspondent à l'enfoncement de la lithosphère océanique dans
l'asthénosphère. En effet, en vieillissant la lithosphère se refroidit et devient de plus en plus dense. On
émet alors l'hypothèse que plus une lithosphère océanique est âgée, donc plus dense, plus son angle de
plongement (=plan de wadati-benioff) par rapport à l'horizontale est fort.
Matériel et ressources à disposition
Matériel :
•Toute donnée utile
à l’étude des fonds
océaniques.
•Matériel courant de
laboratoire
(verrerie,
instruments,
matériel
d’observation, de
mesures,
informatique etc.)
Ressource :
Schéma du
subduction
océan-
continent
Q1. A l'aide du matériel et des ressources à votre disposition, proposez une démarche permettant de
déterminer que plus une lithosphère océanique est âgée plus son angle de plongement dans
l'asthénosphère est grand.
Appeler l’examinateur pour vérifier la proposition et obtenir la suite du sujet.
Votre proposition peut s’appuyer sur un document écrit et/ou être faite à l’oral.
Q2. Suivre les consignes du protocole expérimental proposé.
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et obtenir une aide (éventuellement un
document de secours).
Q3. Présentez vos résultats sous la forme de votre choix
Répondre sur la fiche-réponse candidat, appeler l'examinateur pour vérification de votre
production.
Q4. Exploiter les résultats pour déterminer si il y a bien une relation entre l'âge de la lithosphère
océanique et son angle de plongement dans l'asthénosphère au niveau des fosses océaniques.
Répondre sur la fiche-réponse candidat (forme papier ou numérique).
ECE – 1S
ECE – 1S Le plan de wadati-benioff Le plan de wadati-benioff Fiche Protocole Fiche Protocole
•A l'aide du logiciel Sismolog (dans « /logicielSVT »), réaliser une coupe au niveau de la fosse de
subduction des Mariannes et de celle des Andes (fosses localisées sur la carte des fonds océaniques).
•L'orientation de la coupe devra être choisie de manière à pouvoir mesurer l'angle d’inclinaison avec
l'horizontale de la plaque lithosphérique plongeante (= plan de wadati-benioff). pour mesurer un angle correct,
pensez à cocher « Echelle 1:1 », une fois la coupe tracé.
Appeler l’examinateur pour vérification
•Déterminer, pour chaque coupe, l'angle d’inclinaison avec l'horizontale de la plaque lithosphérique plongeante
(= plan de wadati-benioff).
•A l'aide de la carte géologique des fonds marins, déterminer l'âge des plaques lithosphériques plongeantes
étudiées.
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et obtenir une aide (éventuellement un
document de secours).

ECE – 1S
ECE – 1S Le plan de wadati-benioff Le plan de wadati-benioff Fiche Barème Fiche Barème
Q1 – Concevoir une démarche permettent de répondre au problème posé
Localiser des zones de subduction où l’age
de la plaque lithosphérique plongeante est
différente (au moins deux zones : plaque
« jeune » et « plaque âgée »)
Déterminer à l'aide d'un logiciel de base
de données (ex : Sismolog), la localisation
des foyers des séismes au niveau de ces
zones de subduction (= plan de wadati-
bénioff)
Si hypothèse juste, on s'attend à trouver
un plan de wadati-bénioff d'autant plus
incliné que la plaque lithosphérique en
subduction est vieille.
Démarche proposée rigoureuse et permet de
répondre au problème posé
Le candidat précise ce qu’il s’attend à obtenir. A
Démarché proposée suffisamment
rigoureuse mais le candidat ne précise
pas ce qu’il s’attend à obtenir.
B
Démarche proposée insuffisamment
rigoureuse ou incomplète pour répondre au
problème posé
C
Démarche proposée non opérationnelle ou
absente. D
Q2 - Mettre en œuvre un protocole pour obtenir des résultats exploitables
Utilisation maîtrisée des fonctionnalités du
logiciel :
•affichage des séismes
•localisation correcte des 2 coupes
•coupes perpendiculaires aux
fosses (zoom réalisé pour bien
positionner la coupe)
•Case « Echelle 1/1 » cochée sur le
tracé de la coupe
Utilisation maîtrisée du matériel. Sans aide A
Besoin d'une ou quelques aides mineures. B
Utilisation du matériel nécessitant des aides
importantes. C
Pas d’utilisation convenable du matériel
malgré les aides. D
Q3 – Présenter les résultats.
Impression de la coupe avec titre et
légendes complètes :
•plaque lithosphérique plongeante
•plaque lithosphérique
chevauchante
•asthénosphère
•plan de wadati bénioff et son
angle avec l'horizontale.
•fosse de subduction
Le candidat présente un résultat
compréhensible, complet et exact, qui
respecte les règles de communication
(titre, légendes bien disposées etc...)
A
Le candidat présente un résultat
compréhensible, complet et exact, mais
qui ne respecte pas les règles de
communication.
B
Le candidat présente un résultat peu
compréhensible et/ou incomplet et/ou
inexact.
C
Le candidat présente un résultat non
compréhensible et inexact. D
Q4 – Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
1/ observations :
Angles de plongement de la lithosphère :
•fosse des Mariannes >> fosse de
Andes (angles précisés par
candidat)
Age de la lithosphère océanique
plongeante :
•fosse Mariannes = -135 à -164 Ma
•fosse Andes = -23,5 à -65 Ma
2/ conclusion :
Plus la lithosphère océanique est âgée et
donc dense, plus son angle de
plongement dans l'asthénosphère est
grand.
Prise en compte de toutes les données et mise
en relation pertinentes et cohérentes. A
Réponse partielle au problème B
Trop maladroit et confus. C
Pas de conclusion. D