Activité interne du globe 2014 (tectonique)

L’activité interne du globe
3 – Séismes, volcanisme et tectonique des plaques
Comment est délimitée une plaque tectonique ?
Activité 11
Q1. Rappeler les informations qu’a apportées la comparaison de la répartition mondiale du volcanisme à celle
des séismes. ApC
Figure 10 : Vitesses des ondes sismiques en
fonction de la profondeur sous les
continents.
Figure
11 : Structure superficielle de la Terre.
Les vitesses des ondes sismiques peuvent être mesurées
(activité 3) à différentes profondeurs d’un même lieu. Ces
données sont portées sur un graphe (Fig.10).
Q2. Repérer par des lettres (A, B, C, D, E) chaque variation
nette de vitesse des ondes sismiques qui se
propagent vers la profondeur. I/C
Ecrire ensuite à quelle profondeur se situe la 1ère
brusque variation de vitesse. I
Indiquer à quelle profondeur se situe le
ralentissement de vitesse des ondes sismiques I
Q3. Proposer une hypothèse sur l’origine possible de ces
variations de vitesse des ondes sismiques. Ra
Exprimer alors comment se produit une accélération
des vitesses puis comment se produit un ralentissement
de la vitesse des ondes sismiques. Ra
Interpréter alors les variations de vitesse des ondes
depuis la surface vers la profondeur. Ra
Q4. Compléter, la figure 11 ci-contre : lithosphère
continentale, lithosphère océanique, asthénosphère,
lithosphère.
En grec ancien, lithos signifie pierre et asthénos signifie sans
résistance I/Ra
Conclusion
Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de
distinguer la lithosphère de l'asthénosphère.
La partie externe de la Terre est formée de plaques lithosphériques rigides reposant sur
l'asthénosphère qui l’est moins.
Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :
- Etudier les variations de vitesse des ondes sismiques en profondeur.
- Localiser les couches superficielles du globe sur un schéma.
- Exploiter un graphique de vitesse des ondes sismiques pour en déduire la limite lithosphère
asthénosphère
- La conclusion

Quels sont les mouvements des plaques lithosphériques à la surface de la Terre ? (1 h)
Activité 12
1. Les premiers indices de la dérive des continents
Document 1.
« Les continents doivent s’être déplacés les uns par
rapport aux autres : L’Amérique du Sud doit avoir
été collée à l’Afrique au point de constituer avec elle
un bloc continental unique. Ce bloc s’est divisé
pendant le Crétacé (entre –135 et –65 Ma) en deux
parties qui se sont écartées dans le cours des temps
comme dérivent les tronçons d’un glaçon dans l’eau.
D’ailleurs, les contours des continents sont encore
aujourd’hui remarquablement semblables. Je pense
qu’il en fut de même pour l’Amérique du Nord et
l’Europe, qui avec le Groenland formaient une masse
continentale d’un seul tenant. »
Alfred Wegener (1912)
Figure 12
: Des indices pour la dérive des continents.
Q1. Retrouver trois indices qui confirment la théorie de Wegener (doc.1 & Fig.12). I/Ra
Q2. Rappeler le relief géologique découvert au milieu de l’océan Atlantique Sud. ApC
Formuler une hypothèse H0 qui concerne le rôle de ce relief sous-marin en accord avec la théorie de
Wegener. Ra
2. Les preuves actuelles qui confirment la théorie de Wegener.
Le système GPS (Global Positioning System) permet de déterminer la position exacte d’un récepteur à la surface de
la Terre et mesurer son déplacement au cours du temps. (p.184).
On a pu ainsi mesurer les déplacements de part et d’autre des reliefs terrestres (Fig. 13).
Figure 13 : Des mouvements aux limites de plaques
Q3. Repérer sur la figure 13 la dorsale Atlantique Sud,
Déterminer le type de mouvement qui s’y produit. I
Confirmer alors si l’hypothèse H0 est vérifiée par ce système de mesure. Ra
Q4. Relever le type de mouvement qui se déroule au niveau des fosses océaniques, puis celui au niveau des
montagnes (Fig.13). I
Conclusion
Les plaques sont animées de mouvements qui transforment la lithosphère :
- déplacement des continents,
- ouverture (dorsales) et fermeture des océans (fosses),
- formation de chaînes de montagnes.

Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :
- Identification des mouvements de part et d'autre des frontières des plaques sur un planisphère, à partir
de données GPS.
- Identifier les indices à l’origine de la théorie de la tectonique des plaques
- Exprimer le résultat d’une recherche : schématiser sur un planisphère, sur une représentation
cartographique des mouvements aux limites de plaques.
- La conclusion

Comment naissent les plaques lithosphériques ?
Activité 13
Q1. Décrire comment sont répartis les foyers sismiques au niveau des dorsales et des fosses océaniques sur la
carte de la sismicité mondiale (Fig.13). I
On veut comprendre cette répartition particulière de foyers des séismes peu profonds au niveau des dorsales.
Grâce à des techniques de prélèvements du fond océanique (carottages), on a pu donner des âges aux basaltes du
plancher océanique de l’océan Atlantique sud (Fig. 14).
Q2. Observer la figure 14.
Préciser comment sont répartis l’âge des basaltes d’un côté de l’axe de la dorsale. I
Préciser comment évolue l'âge des fonds océaniques de part et d'autre de la dorsale. Ra
Proposer un mouvement qui peut être ainsi mis en évidence entre la plaque d'Amérique du Sud et la plaque
Afrique. Justifier votre réponse. Ra
Q3. Sachant qu’un forage à 1020 Km de la dorsale remonte du basalte de 23 Ma,
Calculer la vitesse d’expansion océanique de l’océan Atlantique sud (en cm/an). Ré
Conclusion
A raison de quelques centimètres par an, les plaques se forment et s'écartent à l'axe
des dorsales.
Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :
- Etudier une carte des âges des fonds océaniques de l'Atlantique
- Connaître le mécanisme d’expansion des fonds océaniques
- Calculer la vitesse d'expansion des fonds océaniques- La conclusion
Figure
13 : Carte de la sismicité mondiale.
Figure 14 :
Les âges du plancher océanique en fonction de la
distance à la dorsale.

Que deviennent ensuite les plaques lithosphériques ?
Activité 14
La Terre, en volume constant.
Certaines plaques lithosphériques s’écartent les unes des autres (phénomène de divergence) au niveau des
dorsales qui produisent le plancher océanique. Cependant, la Terre est ronde et n’augmente pas de volume.
Comment la Terre maintient-elle un volume constant ?
Document 1
: Carte
de la localisation géographique du Japon
Document 2 :
Carte de la répartition des séismes en fonction de la profondeur des
foyers au large du Japon
Le Japon est situé à la frontière de deux plaques lithosphériques : la plaque Eurasiatique à l’ouest et la plaque
Pacifique à l’est. Cette île est bordée à l’est par une fosse océanique profonde qui constitue la limite entre ces deux
plaques (Doc.1). Cette région est caractérisée par une forte activité sismique et volcanique (Doc.2).
En outre des données satellites montrent que la distance entre A et B diminue au fil des années (Doc.1).
En analysant les documents proposés (Doc. 1 et Doc. 2), montrer comment la Terre peut conserver un
même volume alors qu’au niveau des dorsales il y a continuellement création de lithosphère océanique. Les aides
ou « coup de pouces »
 Aides à la démarche de résolution :
Aide 1 :
Aide 2 :
Aide 3 :
Apport de savoir-faire :
Apport de connaissances :
Conclusion
Les plaques s'enfouissent au niveau des fosses océaniques.
Leçons et devoirs
Ce qu’il faut savoir :
- Rechercher, extraire et organiser l’information utile
Extraire d’un document papier, d’un fait observé les informations utiles.
- Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou
technologique
Proposer une hypothèse
Mettre en relation des données
- Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer
Exprimer une conclusion par une phrase correcte
- Proposer une représentation adaptée
- conclusion