Chap2 LA LITHOSPHERE ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES

Chap2
LA LITHOSPHERE ET LA TECTONIQUE DES PLAQUES
Rappel :
→ structure du globe
→ la lithosphère savoir restituer des acquis, savoir communiquer, savoir s’exprimer à l’oral
Le globe terrestre est composé d’enveloppes concentriques aux propriétés physico chimiques différentes.
La lithosphère est constituée de la croûte et du manteau supérieur séparés par le moho.
La lithosphère est localisée au dessus de l’asthénosphère au comportement ductile ( - rigide).
Problème :
Quels sont les fondements de la tectonique des plaques ?
Quelles sont les méthodes qui ont permis de préciser les mouvements de ces plaques ?
I-
LES FONDEMENTS DE LA TECTONIQUE DES PLAQUES :
Pb : quelles furent les premières observations qui supposèrent un déplacement des plaques ?
TP5 1ere S
LES FONDEMENTS DE LA TECTONIQUE DES PLAQUES
La tectonique des plaques apparaît aujourd’hui comme un fait scientifiquement irréfutable. Hors cette théorie n’a été
élaborée que très progressivement, grâce à de nombreux scientifiques qui ont chacun contribué à sa formulation.
Objectifs : savoir s’informer, savoir communiquer, savoir raisonner
Problème : quels sont les fondements de la tectonique des plaque ?
A- les constatations :
pb : Qu’observe-t-on en regardant la surface terrestre ?
1. Observations de la surface terrestre :
→ Carte topographique du fond des océans + livre doc 3 p 251
→Photo de la lune
Savoir s’informer, savoir observer et comparer des informations, savoir relever les reliefs terrestres
La surface de la lune est riche en cratères d’impact météoritiques, la surface n’a pas été renouvelée
depuis 3 Ga date de l’arrêt de son activité interne.
Pb : qu’est-ce qui pourrait prouver l’existence de mouvements ?
2. Etude de l’activité interne de la terre :
→ photo faille + chaine de montagne + forme arabie afrique
Savoir décrire des documents et en tirer des informations, savoir mettre en relation des informations
Les contours des continents semblent grossièrement correspondre on peut donc formuler une hypothèse :
Savoir formuler une hypothèse
→ carte de répartition des volcans et des séismes :
Doc1 p 246 + doc 3 p 251
Savoir observer, communiquer et mettre en relation des informations, savoir rédiger un court texte de comparaison
Savoir formuler une problématique
→ Doc 4 p 251 savoir décrire un document et identifier les frontières de plaques et les mouvements de ces plaques
savoir restituer des connaissances sur les séismes
→ comparaison répartition séismes et volcans : savoir s’informer, communiquer
→ carte du fond des océans et corrélation avec la carte de répartition des séismes.
Savoir Identifier des reliefs et mettre en relation des informations
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Les zones sismiques du globe sont associées à toute une série d’accidents géologiques tels que les fossés
tectoniques (rift africain) dorsales océaniques (médio atlantique), chaînes de montagnes, volcan et fosses
océaniques
La sismicité et le volcanisme sont des manifestations géologiques qui témoignent de l’existence des
mouvements des plaques lithosphériques.
Pb : quelle est l’origine de la découverte de la tectonique des plaques ?
B- De la théorie à la certitude :
1. Emergence de la dérive des continents :
→ Observation globe terrestre et forme des continents que peut-on dire ? Ou supposer ? Savoir observer, savoir
interpréter, savoir émettre des hypothèses
→ livre p 248-249 :
savoir adopter une démarche explicative, savoir analyser un document, en tirer des informations
→ Questions 1 et 2 p 249 savoir interpréter, savoir raisonner
En 1912 Alfred Wegener géographe allemand propose la théorie de la dérive des continents un super
continent la Pangée se serait fragmentée au début de l’ère secondaire et les fragments dériveraient depuis
cette date à la surface du globe. Etayée par des arguments géomorphologiques, paléontologiques et
tectoniques cette théorie est longtemps rejetée à cause de l’absence d’explication dans le moteur de ces
mouvements.
Arthur Holmes en 1945 pose l’hypothèse de l’existence de mouvements de convection dans le manteau c’est
Harry Hess en 1962 qui expose le fonctionnement en double tapis roulant des fonds océaniques.
2. L’exploration du fond des océans :
→ carte du fond des océans : savoir communiquer
→ réalisation d’un profil bathymétrique : savoir réaliser un profil topo, savoir confronter ses résultats à la réalité
Pb : Comment ces plaques rentrent-elles en mouvement ?
IILA DECOUVERTE DU MECANISME DE LA TECTONIQUE DES PLAQUES :
A- Les données du paléo magnétisme :
→ vidéo le magnétisme terrestre : savoir s’informer
→ démonstration aimantation des roches : savoir réaliser, savoir communiquer, savoir interpréter
En se refroidissant le basalte fossilise le champ magnétique terrestre.
→ livre p 254-255
Savoir analyser des documents, savoir saisir des informations et les mettre en relation avec le problème posé
→ questions p 255 : savoir s’informer, savoir communiquer
→ étude de carte des anomalies magnétiques et utilisation d’une échelle magnéto stratigraphique : savoir interpréter,
savoir raisonner et rédiger un bilan convenable
Du fait de la présence d’un noyau terrestre riche en fer, il existe un champ magnétique terrestre. Au sein
de ce champ magnétique certains minéraux comme la magnétite vont acquérir une aimantation orientée dans
ce champ magnétique terrestre, donc ces minéraux vont se comporter comme de véritables boussoles
indiquant le pôle nord magnétique. Le champ magnétique s’est inversé à plusieurs reprises, l’étude de ces
inversions magnétique montre qu’en s’éloignant des dorsales on trouve que le plancher océanique est plus vieux
plus loin des dorsales et qu’il existe une symétrie des anomalies magnétiques de part et d’autre des dorsales
océaniques (structure dite en peau de zèbre).
B- Hypothèse de Vine et Matthews :
Bilan sur l’hypothèse : savoir interpréter, savoir communiquer
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En 1963, VINE et MATTHEWS rapprochent ces caractéristiques de l'hypothèse du double tapis roulant de
HESS: leur modèle de formation du plancher océanique décrit une montée permanente de lave basaltique dans
l'axe de la dorsale, qui repousse les basaltes plus anciens de part et d'autre.
C- L’expansion des fonds océaniques
→ Document 1 p 252 → savoir réinvestir un ancien travail, savoir confronter des données
Calcul de la vitesse d’écartement moyenne de la plaque nord américaine et eurasiatique et préciser les directions de
déplacements → savoir calculer une vitesse de déplacement, savoir convertir des données, savoir communiquer
Comparaison avec ce que l’on a obtenu lors de l’étude des anomalies magnétiques
Les forages océaniques profonds confirment que les sédiments au contact du basalte sont de + en + anciens en
s’éloignant de la dorsale.
Les plaques océaniques se forment donc bien par montée de magma surgissant du manteau au niveau des
dorsales. Les dépôts sédimentaires recouvrent ensuite ces basaltes au fur et à mesure qu’ils s’éloignent de la
zone où ils sont formés.
D- Cas particulier du volcanisme de point chaud :
Document 4 et 5a etb p 253
Analyse des documents → savoir analyser un document, savoir saisir des informations, savoir raisonner
Vitesse de déplacement de la plaque pacifique et préciser sa direction → savoir calculer une vitesse de déplacement,
savoir appliquer un théorème mathématiques
Le volcanisme de points chauds se caractérise par des alignements d’édifices volcaniques de caractère
insulaire. L’âge de ces volcans augmente d’une extrémité à l’autre de l’alignement.
Ces volcans proviennent de l’activité d’un point chaud fixe, qui envoie vers la surface un panache de magma
perforant épisodiquement la plaque lithosphérique qui se déplace au dessus.
→ animation sur le volcanisme de point chaud → savoir observer, savoir communiquer
III-
L’OBSERVATION EN DIRECTE DU DEPLACEMENT DES PLAQUES
TP 6
Observation directe du déplacement des plaques
P256-257
Analyse des docs : informations fournies par les documents → savoir saisir des informations et les mettre en relation
avec le problème posé
Description de chaque technique → savoir le fonctionnement d’ GPS de VLBI
Calcul de la vitesse d’ouverture de l’océan atlantique en 9 ans
Calcul de déplacement d’une faille transformante
Comparaison des données obtenues par GPS et VLBI à celles obtenues par les données sédimentaires → savoir mettre
en relation des informations
On peut mesurer actuellement avec une précision millimétrique des distances de plusieurs milliers de km. On
peut donc mesurer en temps réel le déplacement des plaques en comparant les mesures prises en 1 an
d’intervalle par exemple. Plusieurs méthodes sont utilisées la + connue étant le GPS technique de
positionnement par rapport à des satellites qui permet de connaître avec une très grande précision les
coordonnées de tout point de la surface du globe.
Bilan du chap + carte des plaques et leur mouvement
Exercice type bac bilan
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