Chapitre 3 : La tectonique des plaques

Chapitre 3 :
La tectonique des plaques
Problème : Quel lien peut-on faire entre séismes,
volcans et plaques ?
I- L'enveloppe de la Terre est découpée en
plaques.
A- Localisation des plaques
Activité : Observation de la répartition des
séismes et des volcans. Comparaison de cette
répartition.
Bilan :
La répartition des séismes et des manifestations
volcaniques permet de délimiter une douzaine de
plaques à la surface du globe, assemblées
comme les pièces d'un puzzle.
B/ La structure d'une plaque
Activité: Rechercher la structure d'une plaque à
l'aide de la propagation des ondes sismiques
1/ A la surface du globe, on observe 2 parties: la
lithosphère et l’asthénosphère.
2/Les graphiques nous montrent que la vitesse
des ondes sismiques diminue à 90km de
profondeur sous l’océan et à 130km de
profondeur sous le continent.
3/Ce ralentissement signifie qu’il y a une
diminution de la rigidité.
4/ La plaque lithosphérique rigide est plus épaisse
sous le continent que sous l’océan et repose sur
l’asthénosphère moins rigide.
Bilan :
L'étude de la propagation des ondes sismiques a
permis de délimiter les plaques en profondeur.
Epaisse d'une centaine de kilomètres, les plaques
lithosphériques rigides reposent sur
l'asthénosphère qui est moins rigide.
Définitions :
Asthénosphère : Couche située sous la lithosphère,
constituée de roches rigides, mais légèrement moins
rigides que celles situées en-dessous et au-dessus
Lithosphère : Couche superficielle rigide de la Terre,
entre 70 et 150 km d'épaisseur.
Plaque lithosphérique : Portion de lithosphère rigide
délimitée par des frontières ayant une activité
sismique et volcanique importante. Elle peut-être
totalement océanique ou comporter à la fois une
partie continentale et une partie océanique.
Problème : Comment expliquer la présence de
volcans actifs et de séisme aux limites de plaques
lithosphériques ?
II- Les plaques lithosphériques sont animées de
mouvements
Activité : Mise en évidence des mouvements de
plaques. (livre p 50 et 51 Bordas SVT 4ème)
Alfred WEGENER
(1890-1930)
La théorie de la dérive des continents
1/ (doc 1) Les mesures GPS montrent que les
plaques pacifique et eurasiatique se rapprochent
l’une de l’autre au niveau du Japon, alors que les
plaques eurasiatiques et nord-américaine
s’écartent l’une de l’autre au niveau de la dorsale
médio-Atlantique.
2/ Zones d’écartement: au niveau de l’océan
Atlantique, et à l’est du Pacifique.
Zones de rapprochement: côte ouest de
l’Amérique du Sud, l’Himalaya, à l’ouest du
Pacifique (Japon), Indonésie.
Zones de coulissage: Côte ouest de l’Amérique
du nord (Californie)
3/ (doc3) Toutes les plaques ne se déplacent pas
à la même vitesse et par conséquent cela peut
engendrer des séismes par exemple.
Carte de déplacement des plaques lithosphériques
Mouvement d'écartement
Mouvement de rapprochement
Bilan :
Les plaques se déplacent les unes par
rapport aux autres sur l'asthénosphère :
certaines s'écartent, d'autres se rapprochent
ou coulissent.
Leur mouvement peuvent être mesuré par
GPS ( Global Positionning System)
Définitions :
Ecartement des plaques : mouvement de plaques
qui s'éloignent l'une de l'autre (= divergence)
Rapprochement des plaques : mouvement de
plaques qui se déplacent l'une vers l'autre (=
convergence)
Coulissage : mouvements horizontaux de part et
d'autre d'une faille
Problème : Comment les divergences de plaques
modifient-elle le visage de la planète ?
III-L'écartement des plaques modifie le visage de
la Terre
A/ Que se passe-t-il au niveau des dorsales ?
Dorsale
Rift
Une activité
volcanique
permanente dans l'axe
des dorsales
Pillow-lava
Doc 15a p 58 livre Hatier SVT 4ème :
Questions :
1) Sur les fonds de l'océan Atlantique, où sont situées les
roches les plus jeunes ? Les plus anciennes ? Les
roches les plus jeunes sont situées au centre de la
dorsale au niveau du rift alors que les plus anciennes
sont sur les bords des continents.
2) A votre avis, comment se fabrique le plancher
océanique ? La lithosphère océanique nouvelle se forme
au niveau de l’axe de la dorsale par refroidissement des
remontées de magma. Les roches nouvelles repoussent
les plus anciennes ce qui agrandit petit à petit le plancher
de l’océan.
B/ Le devenir de la lithosphère dans la zone de
divergence des plaques.
4 étapes:
1/ Les failles fracturent un continent et
forment un fossé d’effondrement.
2/ Le fossé s’élargit grâce au volcanisme
présent.
3/ La mer envahit le fossé: un océan est né.
4/ L’océan s’agrandit grâce aux remontées
de magma refroidissant rapidement sous
l’eau: petit à petit de la lithosphère nouvelle
se forme au niveau de la dorsale médioocéanique.
http://www.biologieenflash.net/ani
mation.php?ref=geo-0014-1
http://www.biologieenflash.net/animation.php?re
f=geo-0014-1
BILAN :
Dans l'axe des dorsales océaniques, du
plancher océanique se forme, les plaques
s'écartent et l'océan s'élargit ( ex : milieu de
l'océan Atlantique)
Les plaques se forment donc au niveau des
dorsales.
Définitions :
Dorsale : longue chaîne de montagne sous-marine qui
parcourt tous les océans du monde sur plus de 60 000
km. Elle fait 1000 km de large et 2000 m de hauteur.
Rift : fossé d'effondrement fissuré, situé dans l'axe des
dorsales et dont la largeur peut atteindre une dizaine de
kilomètre.
Pillow-lava : lave émise dans l'axe des dorsales et qui en
se refroidissant, prend la forme d'oreillers ( =pillow en
anglais)
Fossé d'effondrement : effondrement d'une portion de
lithosphère entre 2 systèmes de failles.
Problème:Comment les convergences de plaques
modifient le visage de la planète?
IV- Le rapprochement des plaques modifient le visage de
la Terre
A /Que devient la lithosphère océanique dans les zones
de convergences?
(livre p 57 Hatier svt 4ème )
Cordillère
des
Andes
Fosse
océanique
volcans
Schéma de la subduction de la plaque de
Nazca sous le plaque sud-américaine
http://www.biologieenflash.net/ani
mation.php?ref=geo-0032-1
BILAN:
Au niveau des fosses océaniques, les plaques
se rapprochent: il y a subduction (= de la
lithosphère océanique disparaît et s’enfonce
dans l’asthénosphère sous une lithosphère
continentale)
Lithosphère océanique
+
Lithosphère continentale
=
SUBDUCTION ET DISPARITION
DE LITHOSPHERE OCEANIQUE
B/Que se passe-t-il, quand 2 plaques se
rapprochent, si 2 continents se rencontrent?
Activité: livre Hatier SVT 4eme p 60-61.
1/ Au sommet de l’Himalaya, La présence de pillow-lava
prouve qu’il y avait une océan avant la chaîne de
montagne.
2/ La présence de nombreux foyers sismiques au nord de
l’Inde et la mouvement vers le nord-est, soit vers l’Asie, de
l’Inde montrent que l’Himalaya est une zone de
convergence entre les 2 plaques.
3/ Le rapprochement des 2 plaques aboutit à la collision
des 2 continents. Lors de cette collision, les roches sont
soumises à de fortes pressions, ce qui explique la
présence de gigantesques plissements dans l’Himalaya.
http://www.youtube.com/watch?v=
BLZurdq2qpk&feature=player_em
bedded
BILAN:
Le rapprochement de 2 plaques aboutit à la
collision des continents et à la formation
des chaînes de montagnes ( par exemple
l’Himalaya).
Au cours de la collision, les roches sont
soumises à de fortes pressions à l’origine
de déformations ( plis, failles)
Lithosphère continentale
+
Lithosphère continentale
=
Collision + formation chaines de
montagnes