Déplacements annuels des plaques tectoniques et
publicité
840906602 : I5- La convergence lithosphérique et ses effets : la subduction. Fiche sujet-élève DEPLACEMENTS ANNUELS DES PLAQUES TECTONIQUES ET ZONES DE CONVERGENCE Dans le cadre de la tectonique globale, on considère que la lithosphère est constituée de plaques mobiles. Le mouvement de ces plaques peut être appréhendé par des mesures de positionnement GPS (Global Positioning System). Les mesures sont réalisées par un réseau de satellites ; elles permettent de donner la position en longitude et en latitude ainsi que le déplacement dans le temps d'un ensemble de stations au sol dont quelques-unes sont figurées sur la carte. On cherche à montrer que les déplacements mesurés par cette technique confirment les mouvements de convergence envisagés dans le cadre de la tectonique globale. Matériel : - ordinateur comportant le logiciel Excel et les fichiers de données numériques des différentes stations GPS localisées sur la fiche document élève, - fiche document élève (carte) à rendre à l'issue de l'épreuve, - fiche technique d'utilisation d'Excel, - fiche technique "Données GPS", - fichiers de données GPS sous Excel. Activités et déroulement des activités Capacités et critères d'évaluation 1- Choisir sur la carte deux stations (fiche document élève) destinées à montrer le mouvement de Adopter une démarche convergence des plaques lithosphériques. Justifier votre choix. explicative Barème 2 2- Ouvrir Excel, puis les deux fichiers correspondants aux choix précédents. 3- Tracer le vecteur vitesse de déplacement pour chacune des deux stations en respectant la démarche Utiliser une banque de données suivante : numériques - réaliser, à l'aide du logiciel, pour chaque station, le graphe représentant le déplacement (en cm) en pour calculer le déplacement fonction du temps (en années), aussi bien en latitude (Nord ou Sud) qu'en longitude (Est ou Ouest) ; - faire apparaître sur chaque graphe, à l'aide du logiciel, la droite de régression ainsi que l'équation de cette droite ; - relever dans un tableau la vitesse de déplacement en latitude et en longitude des deux stations, Représenter des données sous sachant que la pente de la droite de régression représente la vitesse de déplacement ; forme d'un tableau - construire sur la carte fournie, pour chacune des deux stations, en centimètres, le vecteur vitesse Représenter des données sous du déplacement (utiliser un stylo rouge pour tracer le vecteur vitesse de déplacement). forme d'un graphique 7 4 -Montrer que ces résultats confirment les mouvements de convergence envisagés dans le cadre de la tectonique globale. 2 Adopter une démarche explicative 4 5 840906602 : I5- La convergence lithosphérique et ses effets : la subduction. Fiche document - élève (à rendre) DEPLACEMENTS ANNUELS DES PLAQUES TECTONIQUES ET ZONES DE CONVERGENCE Quelques stations du réseau GPS mondial En lignes doubles : les zones d'accrétion océanique - en triangles : les zones de subduction et collision - en hachures : les zones de déformation intra-plaques actives. Les stations de mesure de positionnement sont figurées en rouge (le point donne l'emplacement de la station). 840906602 : I5- La convergence lithosphérique et ses effets : la subduction. Fiche réponse élève DEPLACEMENTS ANNUELS DES PLAQUES TECTONIQUES ET ZONES DE CONVERGENCE Nom : Prénom : Classe : A rendre avec la carte à l’issue de l’épreuve 840906602 : I5- La convergence lithosphérique et ses effets : la subduction. Fiche technique d'utilisation d'Excel DEPLACEMENTS ANNUELS DES PLAQUES TECTONIQUES ET ZONES DE CONVERGENCE Quelques fonctionnalités du tableur - grapheur Excel Réalisation d'un graphe Sélectionner l'ensemble des données numériques nécessaires à la réalisation du graphe (abscisses et ordonnées). Par défaut, Excel place en abscisse les données correspondant à la colonne de gauche d'un tableau. Pour cela, cliquer (bouton gauche de la souris) dans la première case du tableau à sélectionner puis étirer en faisant glisser la souris et sans lâcher le bouton, jusqu'à la dernière case de ce tableau. Les données sélectionnées apparaissent en inversion vidéo. Cliquer sur l'icône "graphe" d'excel représenté par un petit histogramme en couleurs à l'aide de la souris. Dans la fenêtre nommée "assistant graphique", choisir l'option "Nuage de points" puis cliquer sur "Fin". Le graphe désiré apparaît sur l'écran. Représentation sur un graphe de la droite de régression et de l'équation de la droite correspondante Si l'on considère que l'ensemble des points du graphique sont alignés à la marge d'incertitude près, on peut faire figurer sur le graphique la droite représentant le déplacement moyen de la station GPS en fonction du temps. Pour cela, cliquer avec la souris (bouton gauche) sur le graphique précédemment obtenu. Le mot "Graphique" apparaît dans la ligne de menu en haut de l'écran. Cliquer sur le mot "graphique" du menu puis choisir "Ajouter une courbe de tendance". Choisir une régression linéaire puis, avec l'onglet "Options", prendre "Afficher l'équation sur le graphique". En cliquant sur "OK", la droite de régression apparaît ainsi que l'équation de cette droite. L'équation de la droite de régression Elle est de la forme y = ax + b. a représente la pente de la droite, c'est à dire ici, la vitesse de déplacement en centimètres par an de la station (longitude ou latitude selon le tableau de données utilisé). Exploitation des tableaux numériques des déplacements Chaque tableau est constitué de 4 colonnes : Date en décimal Déplacement en cm Ex: Ex: 1993,4867 9,55 Incertitude de la mesure Ex: 0,370 L'incertitude de la mesure est donnée à titre indicatif ainsi que la date en années, mois et jour. Seules les données "date en décimal" et déplacement en cm sont à utiliser dans le cadre de ce travail. Date en années, mois et jour Ex: 93JUN27 840906602 : I5- La convergence lithosphérique et ses effets : la subduction. Fiche technique données GPS DEPLACEMENTS ANNUELS DES PLAQUES TECTONIQUES ET ZONES DE CONVERGENCE Les données GPS et les vecteurs de déplacement Précisions concernant la latitude et la longitude La vitesse de déplacement est obtenue en latitude d'une part et en longitude d'autre part : - pour les latitudes : si la valeur est précédée du signe moins il s'agit d'un déplacement vers le sud s'il n'y a pas de signe avant le chiffre, il s'agit d'un déplacement vers le nord. - pour les longitudes : si la valeur est précédée du signe moins il s'agit d'un déplacement vers l'ouest s'il n'y a pas de signe avant le chiffre, il s'agit d'un déplacement vers l'est. Le déplacement résultant de la station s'obtient en construisant géométriquement la résultante du déplacement en longitude et en latitude, en centimètres : Exemple de construction d'un vecteur vitesse de déplacement : En latitude nord + déplacement résultant 1,9 cm En longitude ouest En longitude est - + 1,3 cm En latitude sud
