TP2 DEPLACEMENT DES PLAQUES LITHOSPHERIQUES (SUITE)

TP2 DEPLACEMENT DES PLAQUES LITHOSPHERIQUES (SUITE)
Activité 1 : expériences sur les champs magnétiques
1- A l’aide du teslamètre, on peut mesurer le champ magnétique engendré par un barreau aimanté.
Notez la valeur du champ mesurée au centre de l’aimant en positionnant le teslamètre d’abord dans un sens, puis
dans le sens opposé.
2- Superposez un petit aimant au barreau aimanté de telle sorte que le pôle + du petit aimant soit dirigé vers le pôle – du grand
aimant (les deux aimants ont tendance à se mettre naturellement dans cette position). Notez la nouvelle valeur du champ
magnétique.
3- Renouvelez l’expérience en retournant le petit aimant (il faut alors le tenir fermement pour qu’il reste en position). Notez de
nouveau la valeur du champ magnétique.
4- Interprétez les résultats trouvés dans les expériences 2 et 3.
5- Placez un morceau de basalte à quelques millimètres d’une aiguille aimantée montée sur pivot, puis déplacez lentement le
morceau de basalte. Décrivez le résultat de cette expérience, et interprétez. Complétez votre explication à l’aide des documents
1 page 292.
Activité 2 : analyse des anomalies magnétiques des fonds océaniques
1- A l’aide des documents 3 et 4 page 293 et des résultats de l’activité 1, expliquez pourquoi on mesure au dessus de certaines zones
un champ magnétique plus élevé que la normale (anomalies positives), et moins élevé pour d’autres zones (anomalies négatives).
2- Observez le document 1 page 294.
Indiquez à quoi correspondent les bandes noires et blanches de la courbe b (faites le lien avec la courbe a).
3- Formulez une remarque sur la disposition des bandes noires et blanches de la courbe b. Interprétez.
4- Calculez à l’aide de ce document la vitesse d’expansion de l’océan atlantique (entier) en cm / an.
5- Découpez les deux bandes en bas de page 2 correspondant à la courbe b.
Utilisez l’une des bandes pour retrouver l’aspect de ce profil il y a 1 million d’années (le plancher océanique datant de 0 à 1 Ma
n’existait donc pas). Utilisez l’autre bande pour reconstituer le profil il y a 2,5 Ma.
Activité 3 : mesure des déplacements des plaques à l’aide de données GPS
Le tableau ci-dessous donne les positions précises (latitude, longitude et
altitude) de 5 stations GPS situées soit en Afrique, soit en Amérique du Sud
(lignes : MAS1 POS, MALI POS, FORT POS, BRAZ POS et ASC1 POS).
Les lignes notées « VEL » donnent le déplacement, mesuré en mm en janvier 2000, pour chacune de ces stations.
Relevés GPS
Janvier 2000
LATITUDES
LONGITUDES
ALTITUDES
Incertitudes en mm
En degrés
- vers S, + vers N
En degrés
- vers O, + vers E
En mm
LAT
LONG
ALT
MAS 1 POS
27.763740262
-15.633276475
197161.40
0.10
0.20
0.50
MAS 1 VEL
16.24
16.09
0.93
0.04
0.07
0.16
MALI POS
-2.995912068
40.194394092
23322.10
0.20
0.60
1.00
MALI VEL
11.74
27.00
2.74
0.12
0.42
0.80
FORT POS
-3.877445964
-38.425612474
19479.10
0.10
0.40
0.80
FORT VEL
11.16
-7.16
-0.11
0.04
0.09
0.19
BRAZ POS
-15.947475587
-47.877868916
1106037.60
0.30
0.70
1.40
BRAZ VEL
11.61
-5.88
1.99
0.10
0.23
0.47
ASC1 POS
-7.951214329
-14.412072098
105148.20
0.10
0.30
0.60
ASC1 VEL
8.81
-6.49
-0.80
0.06
0.15
0.36
1- Positionnez sur la carte jointe les 5 stations avec le plus de précision possible.
2- Repérez à l’aide du document 2 page 287 quelles sont les plaques lithosphériques situées dans cette région du globe et tracez les
limites visibles de ces plaques sur la carte.
3- En prenant pour échelle « 1 cm correspond à un déplacement de 10 millimètres », représentez par un trait au crayon, pour
chacune des stations, le vecteur déplacement en latitude et le vecteur déplacement en longitude.
4- Tracez ensuite en couleur les vecteurs déplacements réels (sommes des deux vecteurs précédents).
5- Confrontez les résultats trouvés à vos connaissances sur le déplacement des plaques de ces régions.

Activité 4 : utilisation des alignements de volcans pour déterminer la direction et la vitesse de déplacement
de la plaque Pacifique
1- A partir du document 2 page 299, donnez la définition d’un « point chaud ».
2- Montrez en quoi le document 1 page 298 confirme l’hypothèse d’un déplacement de la plaque Pacifique.
3- En utilisant le rétroprojecteur sur la vitre duquel a été figuré le point chaud (point rouge) et le transparent (carte de l’archipel des
îles Hawaii) « modélisez » le mécanisme de formation de ce chapelet d’îles, et déterminez les directions successives de
déplacement de la plaque.
4- Calculez la vitesse de déplacement sur une période où la direction de déplacement est restée inchangée.
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TP2 DEPLACEMENT DES PLAQUES LITHOSPHERIQUES (SUITE) - REPONSES.
Activité 1 : expériences sur les champs magnétiques
1. Les deux valeurs obtenues sont opposées. (rq: la valeur mesurée varie de façon importante selon la
position du teslamètre par rapport à l’aimant. Il faut donc essayer que les conditions de mesure soient les plus
proches possibles d’une expérience à l’autre).
2. La nouvelle valeur est légèrement plus faible que la première.
3. La valeur est cette fois légèrement plus élevée que la première.
4. Le champ créé par le petit aimant s'ajoute de manière algébrique au champ créé par le grand. Dans
l’expérience 3, les champs magnétiques de chaque aimant s’ajoutent puisque les pôles + sont dans la même
direction. Dans l’expérience 2, ils se retranchent.
5. L'aiguille tourne lorsqu'on déplace le basalte. Cela signifie que le basalte agit comme un aimant: il génère
un champ magnétique.
Les roches volcaniques peuvent posséder un champ magnétique rémanent enregistré au moment de leur
formation ("fossilisation" du champ magnétique terrestre de l’époque). Il est dû à certains minéraux comme la
magnétite.
Activité 2 : analyse des anomalies magnétiques des fonds océaniques
1. Les basaltes de la croûte océanique possèdent une aimantation rémanente qui correspond au champ
magnétique qui existait lorsqu'ils se sont formés. Or le champ magnétique terrestre a subi des inversions au
cours du temps.
Certains basaltes ont enregistré un champ dans le même sens que le champ actuel. Le champ enregistré au
dessus de ces basaltes est la somme de deux champs de même sens donc il est plus élevé que le champ
moyen actuel (anomalie positive).
Au contraire, certains basaltes ont enregistré un champ de sens opposé à celui du champ actuel. Le champ
enregistré au dessus de ces basaltes est donc inférieur au champ moyen actuel (anomalie négative).
champ moyen actuel
champ du basalte
champ total
anomalie positive anomalie négative
2. Les bandes noires coïncident avec les anomalies magnétiques positives donc elles correspondent à un
champ normal et les bandes blanches correspondent à un champ inverse.
3. La disposition des bandes noires et blanches est symétrique par rapport à la dorsale. Plus on s'éloigne de
la dorsale et plus le plancher océanique est ancien donc on peut dire que le plancher océanique est formé au
niveau de la dorsale et qu'il s'en éloigne ensuite (mécanisme de double tapis roulant).
4. L'océan s'est agrandi de 200 km en 4 millions d'années soit 200 105 / 4 106 = 5 cm.an-1.

5.
aspect du profil il y a 1 million d’années aspect du profil il y a 2,5 Ma
Activité 3 : mesure des déplacements des plaques à l’aide de données GPS
5. Les points situés à l’Est de la dorsale se déplacent globalement vers l’Est et les points situés à l’Ouest vers
le Nord-Ouest.
Ces déplacements confirment l'expansion de l'océan Atlantique et donc l'écartement (divergence) des plaques
africaine et sud américaine.
D’autre part, les vecteurs déplacements des différents points d’une même plaque sont presque identiques
donc les plaques forment des ensembles rigides.
Activité 4 : utilisation des alignements de volcans pour déterminer la direction et la vitesse de déplacement
de la plaque Pacifique
1. Un point chaud est une zone de montée de magma d'origine très profonde (base du manteau). Il est à
l'origine d'un volcanisme situé à l'intérieur d'une plaque.
2. La position du point chaud est fixe et pourtant la zone d'activité volcanique en surface se déplace et forme
un alignement de volcans dont seul le dernier est actif. Ceci peut s'expliquer en supposant que c'est la plaque
lithosphérique qui se déplace au dessus du point chaud.
3. La plaque est d'abord allée vers le Nord entre -65 Ma et -44 Ma puis vers l'Ouest - Nord Ouest entre -44 Ma
et aujourd’hui.
4. Depuis 44 Ma, le volcan actif s'est déplacé de 3750 km soit 8,5 cm.an-1. De 65 à 44 Ma, la vitesse est de
8,6 cm.an-1.

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Plaque sud-américaine
Plaque africaine
Plaque nord-américaine
Plaque des
caraïbes
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