Les séismes et le volcanisme sont des manifestations instantanées

Cours de 4ème La machine Terre
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LA MACHINE TERRE
A. La limitation des plaques en profondeur
B. Les roches caractéristiques des plaques lithosphériques
C. La production de basalte et les mouvements de plaques associés
D. La destruction de lithosphère et les mouvements de plaques associés
E. Les conséquences des mouvements des plaques à l’échelle des temps géologiques
F. La collision entre deux continents
G. L’origine de l’énergie de la « Machine » Terre
Introduction : Les séismes et le volcanisme sont des manifestations instantanées et localisées d’une
activité interne du globe. La répartition et les caractères des séismes et des manifestations
volcaniques permettent de délimiter des plaques (voir cartes de la sismicité et du volcanisme
mondial).
Pb : Quelles sont les implications à long terme de l’activité interne sur les paysages du globe ?
D’où vient l’énergie formidable mise en jeu ?
Q : On connaît les limites latérales des plaques (leur contour) ainsi que leur limite supérieure ;
comment peut-on les limiter en profondeur ?
A. La limitation des plaques en profondeur
Activité A1 : mise en évidence de la limite lithosphère/asthénosphère
Hatier 5p110 questions 1, 2, 3
Hatier 7p111 questions 6
OC : Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer :
-la lithosphère, rigide (c’est la plaque proprement dite)
-la partie superficielle des plaques lithosphériques appelée croûte
-l’asthénosphère moins rigide (c’est l’enveloppe terrestre sur laquelle repose la plaque).
à la maison : reconstituer une « part de Terre » à partir des infos rassemblées (nathan p125)
Q : De quelles roches sont constituées ces plaques et l’asthénosphère?
B. Les roches caractéristiques des plaques lithosphériques
Activité B1 : étude des roches de la croûte et du manteau
Hatier 8p111 question 7
Replacer les trois roches sur la « part de Terre »
OC : Sur les continents, la croûte continentale est constituée en grande partie de granite (et d’autres
roches).
La croûte océanique qui recouvre le fond des océans est constituée de basalte.

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La partie profonde de la lithosphère (sous la croûte) est constituée de péridotite, de même que
l’asthénosphère.
On a vu que le basalte était la roche formée au niveau des dorsales à partir d’un magma émis en
surface.
Q : Pourquoi le magma remonte-t-il en surface au niveau des dorsales ?
C. La production de basalte et les mouvements de plaques associés
Activité C1 : Mise en évidence du mouvement d’écartement
Hatier 10p112 questions 1, 2, 3
Lire Hatier p113 à la maison
OC : A raison de quelques centimètres par an, des matériaux basaltiques se forment à l’axe des
dorsales, accompagnant un mouvement d’écartement des plaques.
Q : Comment expliquer que la surface de la Terre reste constante alors que la surface des plaques
recouvrant la Terre s’accroît au niveau des dorsales ?
D. La destruction de lithosphère et les mouvements de plaques associés
Activité D1 : Mise en évidence du mouvement de rapprochement
Hatier 16p114 question 3
Hatier 17p115 fournir le schéma muet ; question 4
[Hatier 18p115 compléter le schéma en y localisant la zone de fusion et les volcans des Andes
Question 6p115]
OC : A l’autre bout des plaques, des mouvements de friction accompagnent le rapprochement et
l’enfouissement des plaques aux frontières de convergence.
Parfois, les mouvements aux frontières des plaques sont un simple frottement latéral.
Construire le schéma bilan accrétion/subduction
Nathan p 135
Activité D2 : Télédétection
Hatier 4p109 questions 5, 6, 7 conduit au modèle NUVEL1 Hatier p116
OC : La partie externe de la Terre est formée de plaques animées d’un mouvement permanent.
Q : Quelles sont les conséquences à long terme de tels mouvements ?
E. Les conséquences des mouvements des plaques à l’échelle des temps géologiques
Activité E1 : paléogéographie
OC : Les mouvements des plaques assurent le déplacement des continents, l’ouverture et la
fermeture des océans.
Q : Lorsque la fermeture d’un océan aboutit à la rencontre de deux continents, que se passe-t-il ?
F. La collision entre deux continents
Activité F1 : La formation d’une chaîne de montagnes
Partir d’une photo de pli, puis Tectolab : réaliser un croquis légendé de la photo du pli
Quel type de mouvement traduit l’apparition de plis sur le terrain ?

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Partir d’une photo de faille, puis Tectolab : réaliser un croquis légendé de la photo de la faille
Quel type de mouvement traduit l’apparition de failles sur le terrain ?
OC : Dans les zones de convergence, l’affrontement des plaques engendre des déformations souples
ou cassantes de la lithosphère. Les déformations souples produisent des plis, les déformations
cassantes produisent des failles.
L’empilement de structures plissées, glissant les unes sur les autres grâce aux failles, aboutit à la
formation de chaînes de montagnes.
Q : D’où provient l’énergie responsable du mouvement des plaques ?
G. L’origine de l’énergie de la « Machine » Terre
Activité G1 : hypothèses sur l’origine de l’énergie
Hatier 21p117
OC : L’énergie responsable du mouvement des plaques provient de l’intérieur de la Terre
Q : Quel argument soutient cette hypothèse ?
Activité G2 : étude du gradient géothermique
OC : L’augmentation de la température avec la profondeur témoigne de cette origine profonde de
l’énergie.
Q : Quel phénomène permet une telle production d’énergie en profondeur ?
mise en évidence de la présence de matériaux radioactifs en profondeur.
OC : Une partie importante de l’énergie interne du globe provient de matériaux radioactifs présents
en profondeur.