Thème 1 TS spécifique LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’EVOLUTION DU VIVANT Définition : terre, univers, vie, évolution, vivant Restitution des acquis, accroche Savoir communiquer, savoir restituer des connaissances acquises dans les classes antérieures… Notion d’être vivant, cellule information génétique Partie I thème 1 Le domaine continental et sa dynamique Savoir communiquer, savoir restituer des connaissances acquises dans les classes antérieures - Enveloppes de la terre Roches de la terre cc : granite, co : basalte + gabbro ; manteau : péridotites Plaques lithosphériques Définition : ductile, dorsale, plaque lithosphérique, rigide, structure grenue, structure microlithique connaître l’épaisseur des couches : ondes sismiques La Terres est divisée en différentes enveloppes : la lithosphère et l’asthénosphère. La lithosphère composée de la croûte océanique et continentale repose sur le manteau supérieur et est fragile. Le gabbro et le basalte sont les principales roches de la co, le granite de la cc. Le manteau est constitué de péridotites. La lithosphère avec son comportement rigide se distingue de l’asthénosphère qui a un comportement plutôt ductile. - Mouvement des plaques Les plaques lithosphériques sont en rotation sur la sphère terrestre se déplacent relativement les unes par rapport aux autres par des mouvements de divergence, de convergence, de coulissage. - évolution en surface la croûte continentale Erosion Les roches en surface sont soumises à l’action de l’eau, elles s’érodent et les minéraux de ces roches sont altérés. Problème : Quelles sont les caractéristiques du domaine continental ? Quels sont les mécanismes à l’origine de la formation des chaînes de montagne ? Comment le magmatisme de subduction participe –t-il à l’augmentation des zones du domaine continental ? Comment la formation des chaînes de montagnes, érosion et sédimentation contribuent-elles à un recyclage permanent du domaine continental ? 1 Chap1 thème 1 LA CARACTERISATION DU DOMAINE CONTINENTAL : LITHOSPHERE CONTINENTALE, RELIEFS ET EPAISSEUR CRUSTALE Photo terre, différence domaine continental et océanique Reliefs Savoir communiquer, s’informer, s’exprimer Le domaine continental diffère du domaine océanique par sa croûte qui est émergée dans l’un et immergée dans l’autre.. Le domaine continental est ainsi émergé avec des zones d’altitudes très diverses, des reliefs qui peuvent être importants comme dans les chaînes de montagne. Problème : Comment expliquer les reliefs continentaux ? I- La lithosphère en équilibre sur l’asthénosphère : Quelles sont les forces verticales qui agissent sur le relief ? A- L’isostasie : TP1-chap1-TS LA LITHOSPHERE EN EQUILIBRE SUR L’ASTHENOSPHERE En 1912 Alfred Wegener a proposé sa théorie de la dérive des continents grâce entre autre à des indices de mouvements verticaux des continents. Comment la mobilité verticale de la lithosphère peut-elle être mise en évidence et expliquée ? Capacités et attitudes : Pratiquer une démarche scientifique Réaliser, exploiter une modélisation analogique pour comprendre la notion d’isostasie. Activité 1 chap1 TS : la répartition des masses à l’intérieur du globe : Saisir des informations, les trier Savoir mettre en relation les informations, savoir communiquer Livre p 144 documents 1 et 2 Activité 2 chap 1 TS : Modèl analogique d’isostasie : expérience au bureau Savoir observer et interpréter Livre p 145 document 3 La lithosphère peut-être affectée de mouvements verticaux consécutifs à la mise en place ou la disparition d’une surcharge (exemple calotte de glace) Ces mouvements attestent de la rupture provisoire d’un équilibre entre la lithosphère et l’asthénosphère plus déformable et plus dense. C’est ce qu’on appelle l’isostasie. Pb : quelles sont les caractéristiques de la croûte continentale B- Les caractéristiques de la croûte continentale et océanique : TP2 Chap1 TS Les caractéristiques de la croûte continentale et océanique La lithosphère repose en équilibre sur l’asthénosphère. La croûte continentale et océanique sont de nature très différentes. La surface de la terre est recouverte de 60% de croûte océanique et de 40% de croûte continentale. En quoi la croûte continentale diffère –t-elle de la croûte océanique ? 2 Comprendre la manipulation ou proposer une démarche de résolution. Réinvestir des connaissances Saisir des informations, les mettre en relation, savoir calculer une densité, savoir adopter une démarche explcative, savoir utiliser un microscope polarisant Activité 3 chap1 TS : Les constituants de la croûte continentale et océanique Recenser, extraire des données La croûte continentale est principalement formée de roches voisines du granite. Cette roche magmatique est entièrement cristallisée avec des cristaux visibles à l’œil nus de quartz, de feldspaths et de micas (structure grenue) Sa composition chimique montre une grande richesse en silice Activité 4 chap 1 TS : La densité Saisir des information, les mettre en relation, rédiger Livre p 147 document3 La croûte continentale a une densité plus faible que la croûte océanique. Activité 5 chap 1 TS : L’épaisseur de la croûte contientale : Livre p 146 document 1 Utiliser des données sismiques pour évaluer la profondeur du Moho Extraire, exploiter des informations pour déterminer la relation entre altitude du relief et épaisseur de la croûte Communiquer en rédigeant une synthèse L’étude de la propagation des ondes sismiques permet de localiser la limite croûte / manteau supérieur et ainsi déterminer l’épaisseur de la croûte continentale Epaisse en moyenne de 30 Km, la croûte continentale est plus mince au niveau des marges passives, elle s’amincit au fur et à mesure que l’on se rapproche de la croûte océanique. Son épaisseur est accrue au niveau des chaînes de montagne (jusqu’à 70 Km). Cet épaississement est lié à la présence d’une racine crustale en profondeur. Moins dense que le manteau, celle-ci permet la réalisation d’un équilibre isostatique malgré la surcharge crée par le relief. Exercice 9 p 161 + livre du prof Activité 6 chap 1 TS : l’âge de la croûte continentale Déterminer un âge grâce à la radiochronologie TP3 L’âge de la lithosphère continentale Comprendre le principe de la datation radiochronologique, savoir utiliser un logiciel 1. Méthode de datation : la radiochronologie La majeure partie de la lithosphère océanique actuelle est âgée de moins de 200Ma, alors que l’on trouve des roches datant de 3.8 Ga. Cette différence est liée au renouvellement de la lithosphère océanique. Ces âges sont déterminés par radiochronologie. Cette méthode repose sur la décroissance radioactive naturelle de certains éléments chimiques présents dans les minéraux qui constituent les roches. Ces isotopes ont la particularité de se transformer au cours du temps : l’isotope radioactif père se transformant en un élément fils, non radioactif. Quelle que soit la quantité de l’élément père, il faut toujours le même temps pour que cette quantité soit divisée en 2 : c’est la demi-vie ou période T de cet élément. La désintégration en fonction du temps constitue un géochronomètre naturel. 3 2. La méthode Rubidium – Strontium : Saisir des informations, raisonner livre p 152/153 Dans la méthode de datation avec le couple Rb Sr la mesure du temps s’effectue en mesurant les rapports isotopiques entre 87Rb/86Sr et 87Sr/86Sr de plusieurs minéraux d’une même roche qui permettent de construire une droite isochrone. La pente de l’isochrone augmente avec l’âge de la roche car les minéraux qui contiennet plus de 87Rb produisent au cours du temps d’autant plus de 87Sr On parle de datation isotopique d’une roche. Pb : comment mettre en évidence les déformations de la croûte continentale ? II- Reliefs continentaux et roches déformées : A- Les structures témoignant d’un épaississement crustal : Repérer à différentes échelles les indices tectoniques et pétrographiques d’un raccourcissement et d’un enfouissement Activité 7 Chap1 : les indices structuraux à l’affleurement Livre p 148-149 Activité 8 chap 1 TS : Les indices structuraux dans la paysage livre document 3 p 149 Identifier des structures, mettre en relation des observations, proposer une conclusion Dans les chaînes de montagne on observe des plis et des failles inverses qui sont des déformations qui s’accompagnent d’un raccourcissement de la croûte et d’un épaississement de celle-ci du fait de l’empilement des roches. On observe également des nappes de charriage qui résultent de déplacement de terrains. Activité 9 chap 1 : les indices pétrographiques de l’épaississement crustal TP 4 Livre p 150 – 151 Les indices pétrographiques de l’épaississement crustal Savoir utiliser un microscope polarisant, savoir observer, saisir des informations et les mettre en relation. Savoir adopter une démarche explicative Dans les chaînes de montagne affleurent des roches métamorphiques, des roches ayant subies des transformations à l’état solide. Certains de leurs minéraux sont étirés et/ou disposés dans des orientations privilégiées : la roche est donc déformée. D’autres minéraux résultent de transformations liées à une augmentation de la pression et de la température auxquelles ces roches sont soumises, et donc à leur enfouissement. Certaines roches témoignent d’une fusion partielle de la croûte (augmentation de la pression et de la température liées à l’enfouissement). Schéma bilan Belin Edition 2012 Aller + loin / Histoire des Sciences / Métiers 4