Chap1 : la caractérisation du domaine continental. Feuille d`activités

Chap1 : la caractérisation du domaine continental. Feuille d’activités. 1
Le domaine continental et sa dynamique. Chap 1 : La caractérisation du domaine continental. Feuille d’activité
Activité préparatoire
Révision de la géologie de 1S : notions de lithosphère/asthénosphère
Construction du schéma-bilan du chapitre
Sur une coupe de la partie supérieure du globe :
- schématiser et légender les éléments suivants : croûte océanique, croûte continentale, lithosphère
océanique, lithosphère continentale, manteau lithosphérique, asthénosphère, manteau
- indiquer les roches composant ces différentes enveloppes.
Activité 1 : les mouvements verticaux de la lithosphère en Scandinavie
Objectifs de connaissances
Connaître les mécanismes explicatifs des mouvements verticaux de la lithosphère
Objectifs de méthodes
Mettre en évidence les mouvements verticaux de la lithosphère et en expliquer
l’origine à l’aide d’exemples et de modélisations.
Comprendre l’intérêt d’une modélisation numérique ou analogique et en percevoir
les limites.
Réaliser un schéma-bilan.
Caractériser le phénomène observé sur les rivages de la Scandinavie.
Proposer alors 2 hypothèses pour expliquer ce phénomène.
Puis à l’aide des documents et des résultats des modélisations analogiques et numériques, valider l’une de ces
hypothèses.
Production personnelle : texte présentant la démarche effectuée et comprenant :
- les résultats de simulations analogique et numérique faites en classe
- un schéma-bilan expliquant le phénomène observé en Scandinavie.
Ressources
Documents 1, 2 et 3 page 144 et 4 page 145 (données sur la Scandinavie)
Documents A et B ci-dessous.
Modélisation analogique des mouvements verticaux de la lithosphère.
Modélisation numérique des mouvements verticaux de la lithosphère: logiciel Airy.

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Document A : la modélisation
Définition : la modélisation est la représentation d’un système par un autre, plus facile à étudier et servant à
comprendre le système initial. Toute modélisation, comme elle est différente du système étudié réel, comporte des
limites qu’il faut caractériser.
Document B : Logiciel Airy : modélisation numérique des mouvements verticaux de lithosphère
Logiciel Airy téléchargeable (sous PC) sur www.ac-nantes.fr:8080/peda/disc/svt/isostasie/index.htm
Utilisation du logiciel Airy :
Choisir une colonne de lithosphère et noter ses caractéristiques.
Réaliser des simulations en sélectionnant dans « Calcul » la simulation voulue puis en cliquant sur la colonne de
roche choisie pour la modifier.
Puis cliquer alors sur équilibre isostatique et observer le résultat.
Une modélisation analogique consiste à
construire un système physique qui
reproduit le phénomène étudié pour
l’analyser.
Une modélisation numérique consiste à
construire un ensemble de fonctions
mathématiques décrivant le phénomène
étudié afin d’en étudier les caractéristiques.

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Activité 2 : Altitude moyenne des continents et des océans
Objectifs de connaissances
Connaître les différences d’altitude entre les continents et les océans et savoir les
expliquer.
Objectifs de méthodes
Mettre en évidence les différences d’altitude entre les continents et les océans.
Formuler une problématique.
Exploiter des enregistrements sismiques pour estimer la profondeur d’une
discontinuité dans le globe.
Proposer une réponse à une problématique.
Utiliser un tableur.
A l’aide du document suivant, comparer les profondeurs des océans et les altitudes sur les continents.
Formuler alors une problématique.
Puis répondre à cette problématique en exploitant l’ensemble des ressources ci-dessous.
Ressources
1. On connaît l’épaisseur moyenne de la croûte océanique, qui est de 7 km environ.
2. On cherche à déterminer l’épaisseur moyenne de la croûte continentale à partir du calcul de la profondeur du
Moho grâce à des données sismiques obtenues au niveau des continents.
Détermination de la profondeur du Moho en domaine continental dans les Alpes
Travail par groupe de 2 :
a) Chaque groupe exploite les données sismiques (= sismogramme) d’un séisme donné enregistrées à une station
donnée en utilisant le logiciel Sismolog et des documents suivants :
- Méthode de calcul de la profondeur du Moho : voir document 1 page 150.
- Principe de détermination du retard des ondes PMP par rapport aux ondes P :
t : retard des ondes t
PMP par rapport aux
ondes P
Temps d’arrivée
des ondes P (= 1er train
d’ondes enregistrées)
Temps d’arrivée des ondes PMP : ondes P réfléchies sur le Moho
(2ème train d’ondes enregistrées après le 1er train d’ondes P).

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b) Puis chaque groupe remplit la feuille (Excel) de calcul_moho pour estimer la profondeur du Moho au niveau du
point de réflexion des ondes P étudiées.
Mise en commun du travail de l’ensemble de la classe
c) Mise en commun des estimations de la profondeur du Moho en différents points dans les Alpes sur la carte des
Alpes ci-dessous.
Production commune aux 2 élèves contenant :
- la comparaison des profondeurs des océans et les altitudes sur les continents.
- la problématique
- la présentation des résultats successifs de la démarche permettant l’estimation de la profondeur du Moho et carte
des Alpes complétée (au stylo, 1 par élève).
- la réponse rédigée à la problématique formulée initialement.
Carte des Alpes : localisation des épicentres de différents séismes et des stations sismiques (à compléter)
Compléter en fin d’activité le schéma-bilan du chapitre.

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Activité 3 : Les caractéristiques de la croûte continentale : nature et densité des roches
Objectifs de connaissances
Connaître la nature et la densité des 2 principales roches de la croute continentale :
le granite et le gneiss.
Objectifs de méthodes
Savoir estimer la masse volumique et la densité d’une roche.
Savoir étudier un échantillon macroscopique de roche (identification structure et
minéraux).
Savoir étudier une lame mince de roche à l’aide d’un microscope polarisant
(identification structure et minéraux).
Les deux roches les plus abondantes dans la croute continentale sont le granite et le gneiss.
Réaliser les fiches d’identités du granite et du gneiss
Production commune par groupe de 2 élèves comportant : chaque élève écrit sur une feuille
 Présentation de la démarche pour estimer la densité de la roche avec le matériel fourni (sous forme d'un schéma
fonctionnel),
 fiche d’identité du granite ou du gneiss comportant :
- la densité de la roche étudiée
- la photographie de lame mince correspondant légendée en mettant en évidence la structure de chaque
roche et les minéraux après observation de la lame mince au microscope polarisant,
- la famille à laquelle appartient la roche étudiée en justifiant,
NB : la valeur de la densité de chaque roche sera obtenue en estimant en moyenne des densités obtenues par
l’ensemble des élèves et sera comparée à la densité de la croûte océanique (= 2,9).
Ressources :
- Echantillons de granite et de gneiss,
- Eprouvettes,
- Balance,
- Eau,
- Lames mince de granite et de gneiss,
- Microscope polarisant,
- Fiche de classification des roches,
- Fiche de détermination des minéraux
- Rappel sur les roches magmatiques de la croute océanique (en page 6)
Compléter en fin d’activité le schéma-bilan du chapitre.
La masse volumique est le rapport de la masse
d'un échantillon sur son volume.
La densité d’un objet est le rapport de sa masse
volumique sur la masse volumique de l’eau.
La masse volumique de l’eau est égale
à 1 g /cm3.