Cours de 4ème La machine Terre 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. 1 Cours de 4ème La machine Terre 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 ? 2 Cours de 4ème La machine Terre 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. 3