Evaluation commune en 4e

Equipe de Sciences du Collège du Bois d’Aulne - Evaluation commune en quatrième
Volcanisme en Islande
L'Islande est située au milieu de l'Atlantique sur la dorsale médio-océanique, à la divergence des plaques tectoniques
eurasiatique et américaine (voir document 1). Cette situation exceptionnelle en fait l'une des régions tectoniques les
plus actives du monde avec plus de 200 volcans et 600 sources d'eaux chaudes. Si le pays exploite cette opportunité
pour produire son électricité et alimenter son réseau de chaleur, une nouvelle éruption fissurale à proximité du
glacier Eyjafjallajökull inquiète les volcanologues.
Le Volcan islandais Eyjafjöll (ou Eyafjalla) situé dans le sud de l'île, à seulement 160 km au sud-est de la capitale
Reykjavik est entré en éruption dans la nuit du samedi 20 mars 2010. Recouvert par l'Eyjafjallajökull, une calotte
glaciaire, ce volcan culmine à 1 666 mètres d'altitude. La dernière éruption de l'Eyjafjöll remonte à 1821. Elle avait
alors duré plus d'un an.
L'éruption s'est produite sur un flanc du volcan, à 1100 m d'altitude, via une fissure de 800 mètres de long : des jets
de lave s'élèvent à plus de 200 mètres de hauteur, accompagnés par une activité effusive où le magma atteint une
température de plus de 1000 °C. Ce type d'éruption se traduit par des épanchements de lave qui, en refroidissant,
donnent des basaltes de plateau. Afin de protéger les populations, 600 personnes demeurant entre la localité agricole
de Hvolsvollur et le village de pêcheurs de Vik ont été évacués au plus fort de l'éruption.
Les risques encourus sont multiples:
 projections de cendres et de lave
 émanations gazeuses mortelles dont la composition est :
Gaz émis
Pourcentage (%)
Sulfure d’hydrogène
49
Dioxyde de soufre
28
Chlorure d’hydrogène
11
Oxydes d’azote
5
Fluorure d’hydrogène
4
Dioxyde de carbone
1
Autres gaz
2
 inondations brutales et importantes, conséquence de la fonte du glacier qui recouvre le volcan.
Dans la nuit du 22 au 23 mars 2010, la rencontre du magma, qui remonte de la fissure, et du glacier qui la
recouvre a entraîné une explosion. Une colonne de vapeur d'eau de 7 km de haut a alors émergé dans les airs. De
plus, une dizaine de petites secousses sismiques ont été enregistrées sous le glacier Eyjafjallajökull. Ces secousses
peuvent être enregistrées par des sismographes (voir document 2)
Les épanchements de lave qui s'accumulent en jaillissant de la fissure forment une nouvelle petite montagne. Reste
donc à lui trouver un nom !
Document 1 : carte tectonique simplifiée de l’Islande

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Fonctionnement du sismographe : Un sismographe est un appareil permettant de mesurer la puissance des
secousses sismiques. Pour ce faire, l’appareil est alimenté en énergie par l’intermédiaire d’une prise
électrique ou d’une batterie. Un interrupteur permet de mettre l’appareil sous tension. Le moteur met en
rotation le tambour sur lequel est enroulée une feuille de papier, elle sert de support d’écriture. Un système
d’engrenages va adapter la vitesse de rotation en sortie du moteur à la vitesse de rotation souhaitée pour le
tambour.
Questions:
1) Préciser le type de volcanisme correspondant au volcan Eyjaföll et donner la caractéristique de la lave
émise. (IN – extraire une information)
2) Citer les trois sortes de risques encourus lors de cette éruption. (IN – extraire une information)
3) Donner la différence entre une fumée et un gaz. (SA – restituer)
4) Schématiser une lame mince de basalte, donner un titre et une légende à votre schéma. (RE – schématiser
/ CO – vocabulaire adapté)
5) Donner le nom de la structure de cette roche. Justifier l'existence d'une telle structure. (SA – restituer /
RA – réinvestir)
6) Donner le nom du gaz le plus abondant émis par le volcan. Préciser sa formule chimique sachant que sa
molécule est constituée de 2 atomes d’hydrogène et d’un atome de soufre (symbole du soufre : S). (IN –
extraire une information)
7) Lors de l’éruption, ce gaz subit une combustion complète. Citer les réactifs de cette transformation (nom
et formule). (SA – restituer / RA – exploiter un document)
8) Cette combustion libère du dioxyde de soufre de formule SO2. Préciser les atomes constituant cette
molécule (noms et nombre). (RA – réinvestir)
9) Cette combustion libère également un gaz qui bleuit le sulfate de cuivre anhydre. Nommer ce gaz et
donner sa formule chimique. (SA – restituer)
10) Donner les noms des produits de la combustion décrite aux questions 7, 8 et 9. (RA – exploiter des
résultats)
Ecrire le bilan de la combustion du gaz. (RE – respecter une convention)
11) Avant de sortir du volcan les gaz sont fortement comprimés. Préciser l’évolution de la pression lors de
l’éruption. Donner le nom de l’appareil permettant de mesurer une pression. (RA – exploiter une
information / SA – restituer)
12) Donner le nom de l'enregistrement obtenu à partir d'un sismographe (ou sismomètre). Indiquer les
renseignements apportés par ces enregistrements (SA – restituer)
13) Grâce à la description du fonctionnement, réaliser la chaîne d’énergie du sismographe. (N’oubliez pas
d’indiquer l’énergie d’entrée, d’associer à chaque fonction un élément du système et d’indiquer la matière
d’œuvre entrante et la matière d’œuvre sortante). (RA – réinvestir / RE – schématiser)
14) L'Islande se trouve sur une dorsale, expliquer les phénomènes permettant de comprendre la divergence
des plaques à ce niveau. (RA – réinvestir / CO – vocabulaire adapté / CO – syntaxe et orthographe
correctes)
Document 2 : Un sismographe
L'appareil possède un socle solidaire du sol. Quand celui-ci vibre,
le socle vibre aussi. Le socle supporte une masse pesante munie
d'un stylet inscripteur frottant sur un cylindre tournant. L'inertie de
la masse fait qu'elle ne se déplace pas lors du mouvement: le stylet
est donc immobile. Lorsque le sol vibre, le cylindre se déplace
aussi et un tracé s'inscrit sur celui-ci.