Thème 1B 1ère S La tectonique des plaques, histoire d`un modèle
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Thème 1B 1ère S La tectonique des plaques, histoire d'un modèle Activité 10 : Lithosphères et asthénosphère Thème 1B Compétences travaillées Notions à construire Au voisinage des fosses océaniques, la distribution spatiale des foyers des séismes en fonction de leur profondeur s’établit selon un plan incliné. Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport à celles qui s’en écartent, permettent de distinguer : la lithosphère de l’asthénosphère. L’interprétation de ces données sismiques permet ainsi de montrer que la lithosphère s’enfonce dans le manteau au niveau des fosses dites de subduction. La limite inférieure de la lithosphère correspond généralement à l’isotherme 1300° C. Attitudes Capacités Saisir et exploiter des données sur des logiciels pour mettre en évidence la répartition des foyers des séismes au voisinage des fosses océaniques. Comprendre comment l’interprétation de la distribution particulière des foyers des séismes permet : - de définir la lithosphère par rapport à l’asthénosphère; - de confirmer, dans le cadre du modèle en construction, que la lithosphère océanique retourne dans le manteau. Manifester du sens de l’observation, de la curiosité, de l’esprit critique Faire preuve d’autonomie Percevoir le lien entre sciences et technique La croûte océanique, mise en place au niveau des dorsales, permet l’expansion des océans. Or la surface de notre planète est constante au cours du temps. A partir des documents proposés, de votre manuel, de vos observations et vos connaissances personnelles, expliquer la constance de la surface terrestre malgré l'expansion océanique. Vous serez amenés à définir les notions de lithosphère et asthénosphère notamment en précisant la limite entre les deux et à expliquer l'existence des fosses océaniques. Document 1 : Étude de la répartition des foyers sismiques au niveau des fosses océaniques (p 102 et 103) En 1935, le sismologue japonais Wadati étudie la répartition des foyers sismiques au niveau de la fosse du Japon. En 1949, Le sismologue américain Benioff continue l’étude des répartitions des foyers sismiques au niveau des fosses mondiales. Les logiciels Sismolog et Tectoglob permettent de réaliser des coupes au niveau des fosses océaniques avec localisation des foyers sismiques . 1. 2. 3. 4. 5. Ouvrir le logiciel Sismolog. Choisir et afficher à l'écran les foyers des séismes de magnitude supérieure à 3. Zoomer (x8) sur la bordure Est du Japon au niveau de la fosse japonaise. Observer en vue relief 3D. En utilisant les fonctionnalités du logiciel Sismolog, réaliser une coupe au niveau de la fosse japonaise. L’orientation de la coupe sera perpendiculaire à la fosse. Ouvrir le logiciel Tectoglob. Afficher à l'écran les foyers des séismes. Zoomer sur l’Amérique du Sud. En utilisant les fonctionnalités du logiciel Tectoglob (Mode, Tracé d’une coupe), réaliser une coupe au niveau de la fosse chilienne. L’orientation de la coupe sera perpendiculaire à la fosse. Légender et titrer une des coupes (fosse, foyers sismiques, Plan de Wadati-Benioff, croûte continentale, croûte océanique etc …) avec les fonctionnalités de dessin de Tectoglob ou bien avec un logiciel de retouche d'image ou de traitement de texte. 1 Thème 1B 1ère S La tectonique des plaques, histoire d'un modèle Document 2 : Vitesse des ondes sismiques le long du plan Wadati-Benioff (p 104 et 105) La localisation profonde des tremblements de terre a posé des problèmes aux sismologues. En effet, certains séismes prennent naissance à des profondeurs importantes (plus de 300 km) par des ruptures de roche, à un niveau où les températures élevées dans le manteau auraient dû rendre les matériaux ductiles et donc non cassants. Dans les années 60, des chercheurs américains (Jack Oliver, Bryan Isacks, et Lynn) étudie la vitesse des ondes sismiques notamment au niveau des fosses notamment du Tonga dans le Pacifique. Ils découvrent que cette différence de vitesse concerne toutes les ondes qui circulent le long du plan de Wadati-Benioff sur une épaisseur d’une centaine de Kilomètres. http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/02_subduction/04_subduction_plaques/01_terrain/01a.htm Document 3 : Vitesse des ondes sismiques S en fonction de la profondeur et géotherme océanique 2
