Annales du bac GEOTHERMIE 2016 – Amérique du Nord Partie 1

Annales du bac GEOTHERMIE 2016 – Amérique du Nord Partie 1 : 16 QCM – (8 points)
14- On observe un flux géothermique :
☐ fort au niveau des dorsales, associé à une production de lithosphère continentale,
☐ faible au niveau des dorsales, associé à une production de lithosphère océanique,
☐ fort au niveau des fosses océaniques associé au plongement de la lithosphère,
☐ faible au niveau des fosses océaniques associé au plongement de la lithosphère.
15- Les transferts de chaleur par convection au niveau du globe :
☐ sont plus efficaces que les transferts de chaleur par conduction,
☐ ne s’accompagnent d’aucun déplacement de matière,
☐ sont le seul mécanisme de transfert thermique de la Terre,
☐ sont peu importants dans le manteau.
16- Le flux géothermique global :
☐ a une valeur homogène à la surface de la Terre,
☐ est dû au transfert de chaleur de la profondeur vers la surface de l’énergie libérée par la désintégration de
substances radioactives,
☐ est dû au transfert de chaleur de la surface vers la profondeur de l’énergie libérée par la désintégration de
substances radioactives,
☐ est lié à l’énergie solaire reçue par la surface terrestre.
2015 Antilles et Métropole
Partie 1 : synthèse (5 points) Géothermie et propriétés thermiques de la Terre
Dans certaines régions du globe, l'énergie géothermique est exploitée par l'humanité pour couvrir une partie de ses
besoins énergétiques.
Précisez l'origine de l'énergie interne de la Terre, présentez ses modes de transfert vers la surface et expliquez
pourquoi certaines zones du globe sont favorables à son exploitation géothermique.
Session Mars 2015 – Nouvelle Calédonie – Partie 1 (8 points)
Cette partie comporte deux sous parties : un questionnaire à choix multiples (QCM) et une question de
synthèse. L’ordre et le traitement des deux parties sont laissés au choix du candidat.
La Guadeloupe ne dispose pas de ressources d’énergies fossiles. Mais la géothermie est un atout énergétique
majeur. Ainsi, une centrale géothermique a pu être installée sur le site de Bouillante. A l’aplomb de ce site, se situe
une zone de fracturation de la roche à environ 500 mètres de profondeur ; dans cette zone de fracturation, les eaux
infiltrées (eau de pluie et eau de mer) se réchauffent.
Document de référence – Contexte géologique de l’île de la Guadeloupe
Question de synthèse :
Utiliser vos connaissances pour expliquer comment le contexte géodynamique de la Guadeloupe
permet de comprendre la présence d’un site géothermique intéressant à Bouillante.
QCM : À partir des connaissances, répondre au QCM en cochant la bonne réponse.
1- Le flux géothermique :
☐ a. représente la quantité de chaleur libérée par unité de surface
☐ b. correspond à une augmentation de la température avec la profondeur
☐ c. est un mécanisme de transfert thermique dans la Terre
2- Le flux géothermique :
☐ a. est faible en Guadeloupe
☐ b. varie en fonction des contextes géodynamiques
☐ c. est constant sur toute la surface de la Terre
3- L’origine du potentiel géothermique de la centrale de Bouillante en Guadeloupe est liée :
☐ a. au fonctionnement d’un point chaud situé sous cette région
☐ b. au magmatisme d’une zone de subduction
☐ c. à la remontée du moho dans cette région
Septembre 2015 Antilles et Métropole
Partie 2.2 : enseignement obligatoire (5 points) Géothermie et propriétés thermiques de la Terre
Depuis l'accident nucléaire de Fukushima, le Japon accélère sa politique de transition énergétique et cherche de
nouvelles sources d'énergie.
En utilisant les informations des documents et vos connaissances:
- définissez le contexte géodynamique du Japon;
- montrez que ce contexte est favorable à l'exploitation de la géothermie.
document 1 : carte bathymétrique du Japon indiquant la profondeur des foyers sismiques
document 2 : schéma interprétatif de lame mince de roche volcanique prélevée au Japon.
M = verre + microlithes
P = feldspaths plagioclases
H = amphibole (hornblende)
Py = pyroxènes
Composition
Pyroxène
Quartz Amphibole
Feldspath plagioclases
Gabbro
grenue
+
+
Basalte
microlithique
+
+
Andésite
microlithique
+
+
+
Granodiorite
grenue
+
+
+
+
document 3 : comparaison minéralogique des différentes roches magmatiques
Roche
Structure
La tomographie sismique est une
technique permettant de visualiser
en profondeur les variations de la
vitesse de propagation des ondes
sismiques.
- plus le matériau traversé est froid,
plus l'anomalie de vitesse des ondes
sismiques est positive
- plus le matériau traversé est chaud,
plus l'anomalie de vitesse des ondes
sismiques est négative
document 4 : tomographie sismique et position des foyers sismiques selon la coupe A-B du document 1
document 5 : flux géothermique relevé à la surface du Japon
Session 2014 – Pondichéry
Bouillante est la première centrale géothermique française où l’énergie géothermique est exploitée pour produire de
l’électricité.
Le site géothermique de Bouillante est situé en Guadeloupe dans l’arc des petites Antilles.
Document : contexte géodynamique de Bouillante
Présenter
comment le
contexte
géodynamique
régional a
permis
l’implantation
d’une centrale
géothermique à
Bouillante.
Le moteur de la subduction
n’est pas attendu.
L’exposé doit être structuré
avec une introduction, un
développement et une
conclusion. Il sera accompagné
d’un schéma de synthèse
illustrant les phénomènes
géologiques mis en jeu
Métropole Septembre 2013 - 2ème PARTIE - Exercice 2 - 5 points.
A Chaudes Aigues, en Auvergne, il existe depuis 1332, un réseau de chauffage urbain. Depuis cette époque, la ville
continue d’être chauffée par un système de géothermie et a développé un centre de thermalisme.
À partir de l’exploitation des documents mis en relation avec les connaissances, expliquer l’origine de ce
phénomène de géothermie locale.
Document 1 : localisation géographique de la source du Par à Chaudes Aigues
Cette source fournit toute l’année de l’eau dont la température varie entre 80 et 82°C. Le débit moyen de cette source
3
-1
est de 17m . h .
Document 2 : carte du flux géothermique en France
Document 3 : coupe schématique de la lithosphère au niveau de l’Auvergne
Document 4 : coupe géologique schématique de la région de Chaudes Aigues