Problématique Montrer les phénomènes dynamiques au niveau

Correction agreg blanche du 18 nov 2006 sur la lithosphère
QUESTION 1 :
Différents moyens pour délimiter la lithosphère en épaisseur
1. Température
Doc1 limite inférieure thermique de la lithosphère 1300°C relation avec le
comportement ductile maximum
Niveau Lycée 1ère S et TS
2. Ondes sismiques
Doc2 limite LVZ aux alentours de 100 km où P et S sont ralenties
Niveau Cycle central et Lycée
Doc 5 Evolution de l’épaisseur de la lithosphère océanique après sa formation mise en
évidence grâce à la profondeur de la LVZ
Niveau Lycée 1ère S
Doc 3 Tomographies sismiques permettent de délimiter les plaques dans les
différentes zones de subduction ici avec des plaques qui peuvent plonger jusqu’au noyau
Niveau Lycée TS
3. Corrélation entre différents facteurs
Doc 4 Relation entre vitesse des ondes, pression ,densité et composition , température
et comportement des roches (à mettre en relation avec le doc 1)
Niveau Lycée 1ère S
Délimitation des plaques lithosphériques
Doc 6 Délimitation des 17 plaques à l’aide des séismes superficiels (points noirs) et des
volcans (hachures rouges)
Niveau Cycle central et Lycée
Question 2 Progression pédagogique Première S et Terminale S
Cadre pédagogique : 1ère S Divergence
et Terminale S Convergence lithosphérique et ses effets
Problématique Montrer les phénomènes dynamiques au niveau lithosphérique
Parties des programmes concernées :
1ère S
Place dans la progression
La semaine précédente ont été vus les points suivants
Chapit :Lithosphère et tectonique des plaques
I Découpage de la lithosphère
1 Evolution des idées
2 Les frontières des plaques
3 Age des domaines continentaux et océaniques
Après avoir vu le découpage en plaques on va étudier leurs mouvements

semaine 1 TP 1 Etude des mouvements de la lithosphère océanique
Objectifs
Activités Etude des mouvements à partir de l’âge des fonds océaniques (rajouter
carte avec âge des fonds océaniques type UNESCO, anomalies !magnétiques (cf doc
7 et 8 ) et GPS (cf Doc9) avec Utilisation du logiciel TRI GPS ou TECTOGLOBE
Exercice à faire à la maison sur Points chauds Rajouter docs type p 378 STU
Vuibert
Connaissances exigibles
Diverses données géologiques témoignent des caractéristiques des
mouvements des plaques à l'échelle de plusieurs millions d'années.
• La répartition symétrique des sédiments et des anomalies
magnétiques de part et d'autre de l'axe de la dorsale, matérialise
les mouvements de divergence et permettent de calculer leur
vitesse.
• Les données fournies par la technique de positionnement par
satellites (GPS) permettent des mesures à l'échelle de quelques
années.
• L'alignement des volcans résultant du fonctionnement d'un point
chaud, permet d'établir la trajectoire et la vitesse de déplacement
d'une plaque.
Cours 1 Remédiation des données du TP1
II Les mouvements des plaques
1 Apport de l’âge des fonds océaniques
Modélisation avec animation flash banque distribuée par MEN
2 Apports des anomalies magnétiques
possibilité de faire une expérience EXAO en classe avec teslamètre
3 Apport du GPS
Utilisation du logiciel TRI GPS ou TECTOGLOBE
4 Apport des points chauds Correction exercice donné en TP
Semaine 2 Etude de la dorsale atlantique et des phénomènes associés

Objectifs : Formation et divergence des plaques lithosphériques au niveau des
dorsales océaniques. Activités tectoniques et magmatiques associées
Activités
Etude de vidéos montrant les fonds océaniques opération famous cf K7 du Chenaillet du
CBGA
Etude des phénomènes sismiques et tectoniques à partir de l’utilisation de données de
l’Ifremer (cf livret visages des fonds sous marins) ou dans le Juteau ou données en ligne
sur le site Ifremer
Etude des phénomènes magmatiques avec l’ hydrothermalisme et les roches (basalte,
gabbro et péridotite) constitutives aux différentes échelles surtout au niveau
microscopique
Connaissances exigibles
Les caractéristiques des dorsales océaniques témoignent de mouvements en
extension (failles normales).
Les dorsales océaniques forment un relief sous-marin continu.
Les dorsales océaniques sont le siège de nombreux séismes peu profonds.
Ces séismes résultent du jeu de failles normales.
• Les failles normales résultent de cassure s éloignant les blocs
affectés.
• Ces failles sont la conséquence de l'extension.
Au niveau des dorsales on observe de nombreux phénomènes magmatiques liés à la
divergence qui aboutissent à la mise en place de la lithosphère océanique.
Cours 2 Chap suivant Divergence des plaques et phénomènes liés
I Les dorsales océaniques et les phénomènes liés
1 Les phénomènes tectoniques et sismiques
Modélisation des phénomènes de divergence avec formation d’un rift, failles normales et
blocs basculées
2 Les phénomènes magmatiques associés à la divergence
a ) L’hydrothermalisme
b ) Les roches magmatiques rencontrées
Rappel des différentes caractéristiques des<roches
Les semaines suivantes seront consacrées à l’étude des phénomènes magmatiques
et à leur origine ( énergie interne)

Terminale S
Chapitre 1 CONVERGENCE ET SUBDUCTION
Objectifs cognitifs
La convergence se traduit par la disparition de lithosphère océanique dans le
manteau, ou subduction.
La lithosphère océanique s’enfonce sous la marge active d’une plaque comprenant une
croûte continentale ou une croûte océanique.
Les caractéristiques principales des zones de subduction sont :
– La présence de reliefs particuliers (positifs et négatifs).
– Une activité magmatique importante.
– Une déformation lithosphérique importante.
– Une répartition particulière des flux de chaleur.
Limites : les caractéristiques gravimétriques des zones de subduction ne sont pas au
programme.
La distribution géométrique des séismes matérialise le plongement d’une portion rigide
de lithosphère à l’intérieur du manteau plus chaud et ductile.
Limites : l’étude exhaustive de la diversité des structures et des fonctionnements des
zones de subduction n’est pas au programme.
On se limite à la distinction entre subduction sous une marge continentale et subduction
intra-océanique.
L’évolution de la lithosphère océanique qui s’éloigne de la dorsale s’accompagne d’une
augmentation de sa densité, jusqu’à dépasser la densité de l’asthénosphère : cette
différence de densité est l’un des principaux moteurs de la subduction.
–
Semaine TP Etude des phénomènes dans les zones de subduction
Les caractéristiques géomorphologiques et géophysiques des zones de
subduction
1. Retrouver sur la carte des fonds des océans les zones de subduction
2. Logiciel Sismolog
A l’aide du logiciel rechercher sur une ou 2 zones de subduction les
caractéristiques :
 Au niveau du relief
 Au niveau des phénomènes volcaniques
 Au niveau des phénomènes sismiques
Mise en relation avec données tomographiques cf Doc 3
3 Etude des données GPS
Utilisation du doc 9 et du logiciel TriGPS
Etablir un schéma bilan récapitulant l’ensemble des caractéristiques observées.
4 Etude du comportement des roches de la couverture sédimentaire dans la
région de Nankaï exercice à faire à la maison
Connaissances exigibles
La subduction s’accompagne de phénomènes dynamiques caractérisant une marge active.

La lithosphère océanique s’enfonce sous une plaque océanique ou une
plaque continentale.
Une zone de subduction est marquée par des reliefs et des anomalies dans
la répartition du flux thermique.
La fosse océanique, relief fortement négatif, se situe à la
frontière des plaques.
Parallèlement à la fosse, des reliefs positifs se forment sur la
plaque chevauchante.
Le raccourcissement imposé par la convergence des plaques provoque des
déformations à leur frontière.
Cours
I Les caractéristiques des zones de subduction.
1. Au niveau du relief :
Anomalies négatives (fosses) et positives (îles volcaniques ou chaîne de
subduction comme celles des Andes)
2. Cas particulier des prismes d’accrétion
Correction Nankaï avec prisme d’accrétion montrant des phénomènes
tectoniques (plis, failles inverses)
3. Au niveau des phénomènes magmatiques ( localisation des volcans et
ajouter les plutons de granodiorite cf carte Am du S)
4. Au niveau du flux thermique
Anomalies négatives dues à la plongée de matériel froid (cf doc 9) et
positives dues au magmatisme
5 Evaluation de la vitesse de plongée de la lithosphère
Cf données GPS
Le reste de ce chapitre concerne le magmatisme et son origine lié au
métamorphisme des roches lithosphériques de la plaque subduite.
Chapitre 2 CONVERGENCE ET COLLISION
Objectifs cognitifs
Dans les Alpes franco-italiennes affleurent des roches qui contiennent des témoins
minéralogiques des conditions de pression et de température d’une subduction. Il s’agit
d’éléments d’une ancienne lithosphère océanique subduite et ramenée en surface
(ophiolites).
Dans les Alpes franco-italiennes affleurent des témoins de marges passives : sédiments,
blocs basculés et de croûte océanique non subduite (ophiolites). Les marges passives
sont déformées et témoignent de la collision continentale. La convergence est ici
absorbée par la déformation des marges qui se raccourcissent et s’épaississent,
conduisant à la formation d’une chaîne de montagnes. Les conséquences les plus visibles
du raccourcissement et de l’épaississement de la croûte continentale sont :
– une topographie particulière (des reliefs élevés associés à une racine
crustale) ;
– des plis, des failles et des charriages.