Chapitre 2 : La lithosphère et la tectonique des plaques

Devoir à rendre sur feuille double pour le lundi 13 octobre
Entraînement à l´épreuve II-2) du BAC : Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans des connaissances.
TP : Paléomagnétisme et expansion des fonds océaniques
A la fin des années 1950, on découvre que le magnétisme terrestre peut être enregistré dans les roches et qu’il permet de
renforcer l’hypothèse d’un déplacement des continents et d’une expansion des océans.
L’objectif est d’expliquer en quoi l’étude du paléomagnétisme permet de renforcer l’idée d’une expansion des fonds
océaniques.
Documents à disposition
Consignes
- Vidéo site pédagogique
du LFVAL
+ Aide : Doc 2 p 114 et
Doc 3 p 115
- Doc 1 et 3 p 116
+ animation sur le site
- Doc annexe ci-dessous
- A partir des deux vidéos que vous pouvez visionner sur le site pédagogique du secondaire,
expliquer l’origine du champ magnétique terrestre et l´intérêt d´étudier le paléomagnétisme.
- Mettre en relation les documents de façon à expliquer en quoi l’étude du paléomagnétisme
permet de conforter l’idée d’une expansion des océans.
- Calculer la vitesse d’expansion (en cm/an) des fonds océaniques de la dorsale Sud-
Pacifique et de la dorsale Atlantique.
Site pédagogique à l’adresse suivante :
http://www.lfval.net/secondaire/spip.php?article789
Document annexe :

Barème sujet BAC partie 2.2 (5 points)
Démarche cohérente qui
permet de répondre à la
problématique
Tous les éléments scientifiques issus des documents et des connaissances sont bien choisis
et bien mis en relation
5
Les éléments scientifiques issus des documents et des connaissances sont bien choisis et
bien mis en relation mais incomplets.
4
Démarche maladroite et
réponse partielle à la
problématique
Des éléments scientifiques bien choisis issus des documents et des connaissances
insuffisamment mis en relation.
3
Quelques éléments scientifiques issus des documents et des connaissances bien choisis mais
incomplets et insuffisamment mis en relation
2
Aucune démarche ou
démarche incohérente
De rares éléments scientifiques parcellaires issus des documents et/ou des connaissances,
et juxtaposé
1
Doc a : 3,5 cm = 200 km de part et d’autre de la dorsale soit 7 cm => 400 km en 5 Ma
Soit une vitesse V = d / t = 400 km / 5 Ma => 8 cm/an d’expansion océanique
Doc b : 1,7 cm = 40 km de part et d’autre de la dorsale soit 3,4 cm => 80 km en 5 Ma
Soit une vitesse V = d / t = 80 km / 5 Ma => 1,6 cm/an d’expansion océanique

Vidéo 1 : l’étude du paléomagnétisme a permis de montrer que la terre perd le Nord de manière fréquente c'est-à-dire que le
Nord magnétique est localisé au pôle Sud géographique. Ces inversions sont aléatoires, tous les 100 000 ans ou tous les
millions d’années (crétacé, permien 250 Ma)
Le champ magnétique terrestre peut être enregistré grâce à la propriété d’aimantation des roches volcanique qui contiennent
des oxydes magnétiques (magnétites) qui ont la propriété de s’orienter suivant le champ magnétique du lieu et de l’époque de
leur formation. Les plus vielles roches aimantées datent de 3,5 Mds.
Vidéo 2 : Le champ magnétique comme ça marche ?
Le noyau est constitué d’une graine solide et une partie externe liquide contenant du Fer métallique : ce sont les mouvements
de convection de fer dans le noyau externe qui sont à l’origine du champ magnétique terrestre : ce sont des lignes de champ
magnétique qui entrent par le pôle nord magnétique et qui sortent par le pôle sud magnétique.
Le document 1 p 116 expose les techniques utilisées dans les années 1950 pour enregistrer le magnétisme des fonds marins.
La présence d’anomalies magnétiques enregistrées au fond des océans est à relier avec la mise en évidence d’inversions du
champ magnétique au cours des temps géologiques et l’existence dans les basaltes d’un magnétisme fossile.
Une anomalie positive s’explique par l’addition du champ magnétique actuel avec le champ paléomagnétique de même
polarité.
Une anomalie négative s’explique par la présence d’un champ paléomagnétique de polarité inverse qui se soustrait au champ
actuel.
La mise en relation des données du paléomagnétisme avec l’âge des basaltes des fonds océaniques permet de calculer une
vitesse d’expansion.
Animation et doc 4 p 117 : Les travaux de Vine et Matthews (1963) permettent de comprendre que le plancher océanique se
met en place à partir de magma remontant à l’axe de la dorsale. En refroidissant, ce magma acquiert une aimantation dont la
polarité est normale ou inverse selon la période. Ainsi, en s’éloignant de l’axe de la dorsale les anomalies magnétiques
positives et négatives alternent ce qui permet de justifier une expansion des fonds océaniques qui augmentent à la manière
d’un double « tapis roulant ».
On peut ainsi mesurer la vitesse d’expansion d’un océan :
Doc a : 3,5 cm = 200 km de part et d’autre de la dorsale soit 7 cm => 400 km en 5 Ma
Soit une vitesse V = d / t = 400 km / 5 Ma => 8 cm/an d’expansion océanique
Doc b : 1,7 cm = 40 km de part et d’autre de la dorsale soit 3,4 cm => 80 km en 5 Ma
Soit une vitesse V = d / t = 80 km / 5 Ma => 1,6 cm/an d’expansion océanique