Kit rotation des plaques tectoniques

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Kit rotation des
plaques tectoniques
Réf. ROTEULER
A RECEPTION DU COLIS :
þ Vérifier la composition du colis indiquée ci-dessous
þ Avant toute manipulation, étudier la fiche de manipulation
COMPOSITION :
- Un modèle comportant 3 plaques rotatives
- 6 plaquettes
- 6 montagnes
- 4 volcans noirs
- Une notice
OBJECTIFS COGNITIFS :
Modélisation de la rotation eulérienne des plaques lithosphériques
RAPPELS :
La tectonique des plaques est un modèle actuel du fonctionnement interne de la Terre. Elle est l'expression en surface
de la convection qui se déroule dans le manteau terrestre.
La lithosphère, couche externe de la Terre, est découpée en plaques rigides qui flottent et se déplacent sur
l'asthénosphère :
- La divergence : mouvement éloignant deux plaques
l'une de l'autre. Leur frontière divergente correspond à
une ride océanique ou dorsale, lieu de création de
lithosphère océanique et théâtre de volcanisme
intense.
- La convergence : mouvement rapprochant deux
plaques l'une de l'autre, compensant ainsi l'expansion
océanique en d'autres zones du globe. Trois types de
frontière de plaques convergentes accommodent le
rapprochement :
o une zone de subduction : là où s'incurve et
plonge sous une autre
o une zone de collision : là où deux plaques se
confrontent. Il s'agit généralement de deux
plaques continentales.
o une zone d'obduction : là où une lithosphère
océanique est transportée sur un continent.
On ne connaît pas d'obduction actuellement
active à la surface du globe terrestre.
- Le coulissage : glissement horizontal de deux plaques, l'une à côté et le long de l'autre.

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En 1967, Jason Morgan synthétise ces différentes approches en développant la première hypothèse « plaquiste ». Il
suppose que la lithosphère est découpée en une série de « blocs » parfaitement rigides, se déplaçant les uns par
rapport aux autres sur l'asthénosphère. Comme ces mouvements de « blocs » se font sur une sphère (la Terre), le
mouvement de chaque bloc peut être décrit par une simple rotation entre sa position initiale et sa position finale,
rotation définie par un axe passant par le centre de la Terre (axe eulérien de rotation) et une vitesse angulaire.
MANIPULATION
Rotation 1 :
On positionne les plaques Océania et Granitia face à face.
On effectue une rotation de chaque plaque dans des sens opposés ; la Granitia avec une rotation dextre (dans le sens
des aiguilles d’une montre) et l’Océania avec une rotation senestre (dans le sens opposé aux aiguilles d’une montre).
1er cas : les plaques tournent avec la même vitesse.
2ème cas : une plaque tourne plus vite que l’autre.
3ème cas : une plaque tourne, l’autre reste immobile.
Dans les trois cas, on arrive au même résultat :
- Une ouverture océanique se forme à gauche, avec accrétion et mise en place d’un nouveau plancher
océanique ; modélisée par l’ajout des petites plaquettes arquées à 2 bandes. Plus on l’éloigne du pôle de
rotation et plus les plaquettes ont une grande surface car les bandes de plancher nouvellement formées sont
plus larges.
- une convergence et une subduction se forment à droite. La plaque Océania passe en dessous de la plaque
Granitia au niveau de laquelle a lieu la surrection de chaines de montagnes ; modélisée par l’ajout des petites
montagnes sur la plaque Granitia qui lui appartiennent.

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Lorsqu’on poursuit la rotation, les bandes de plancher nouvellement formé s’élargissent encore et les montagnes
grandissent. On modélisera ce changement en remplaçant les plaquettes précédentes par des grandes plaquettes et
les petites montagnes par de grandes montagnes.
Rotation 2 :
On positionne les plaques Océania et Granitia face à face.
On effectue une rotation de chaque plaque dans des sens opposés ; la Granitia avec une rotation senestre (dans le sens
opposé aux aiguilles d’une montre) et l’Océania avec une rotation dextre (dans le sens des aiguilles d’une montre).
1er cas : les plaques tournent avec la même vitesse.
2ème cas : une plaque tourne plus vite que l’autre.
3ème cas : une plaque tourne, l’autre reste immobile.
Dans les trois cas, on arrive au même résultat :
- Une ouverture océanique se forme à droite, avec accrétion et mise en place d’un nouveau plancher
océanique ; modélisée par l’ajout des plaquettes arquées à 2 bandes. Plus on l’éloigne du pôle de rotation et
plus les plaquettes ont une grande surface car les bandes de plancher nouvellement formées sont plus larges.
- une convergence et une subduction se forment à gauche. La plaque Océania passe en dessous de la plaque
Granitia au niveau de laquelle a lieu la surrection de chaines de montagnes ; modélisée par l’ajout des petites
montagnes sur la plaque Granitia qui lui appartiennent.
Lorsqu’on poursuit la rotation, les bandes de plancher nouvellement formé s’élargissent encore et les montagnes
grandissent. On modélisera ce changement en remplaçant les plaquettes précédentes par des grandes plaquettes et
les petites montagnes par de grandes montagnes.

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Mise en place d’appareils volcaniques :
Positionner la plaque Océania de façon à ce que l’insert transparent permette de visualiser le point chaud noté « hot
spot » et face à la plaque Granitia.
La plaque Océania effectue une rotation alors que le point chaud a naturellement une activité « par à coups ». A
chaque activité du point chaud, un appareil volcanique se forme ; on modélisera cette formation par l’ajout d’un
volcan noir dans l’orifice prévu à cet effet lors de son passage au dessus du point chaud.
La rotation se poursuit, l’appareil volcanique précédent est donc déplacé loin du point chaud et un nouveau volcan se
forme (orifice suivant) lors du passage au dessus de point chaud pendant une phase d’activité.
On choisira des volcans de tailles différentes afin de symboliser un passage
plus ou moins rapide au dessus du point chaud lors de périodes d’activité plus
ou moins longues.
On peut alors obtenir un alignement d’appareils volcaniques comme à
Hawaii, qui sont de plus en plus érodés à mesure que l’on s’éloigne du point
chaud qui, lui, est fixe.

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