Evaluation commune en 4e
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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 Sulfure d’hydrogène Dioxyde de soufre Chlorure d’hydrogène Oxydes d’azote Fluorure d’hydrogène Dioxyde de carbone Autres gaz Pourcentage (%) 49 28 11 5 4 1 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 Equipe de Sciences du Collège du Bois d’Aulne - Evaluation commune en quatrième 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. 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) Equipe de Sciences du Collège du Bois d’Aulne - Evaluation commune en quatrième
