Nom - Pierron
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LSVT1S11 Partie du programme : la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Niveau : première Titre de la séance : les mouvements des plaques et leur vitesse de déplacement EXTRAIT DU PROGRAMME Le modèle prévoit que la croute océanique est d’autant plus vieille qu’on s’éloigne de la dorsale. Les âges des sédiments en contact avec le plancher océanique (programme de forage sous-marins JOIDES) confirment cette prédiction et les vitesses prévues par le modèle de la tectonique des plaques. Le modèle prévoit des vitesses de déplacements des plaques (d’après le paléomagnétisme et les alignements des volcans intraplaques). Avec l’utilisation des techniques de positionnement par satellites (GPS), à la fin du XXème siècle, les mouvements des plaques deviennent directement observables et leurs vitesses sont confirmées. CONNAISSANCES CONSTRUITES Les forages sous-marins ont permis d’étudier et de dater les sédiments océaniques surplombant les basaltes. On a pu constater que plus on s’éloigne de la dorsale plus les sédiments en contact avec le basalte sont anciens et de ce fait le basalte également. Cette observation permet de confirmer l’expansion océanique de part et d’autre de la dorsale et de calculer la vitesse d’expansion. Les techniques actuelles de positionnement par satellite (GPS) mesurent les déplacements des plaques et assurent le calcul des vitesses de déplacement des plaques en direct. Ces observations appuient les données mises en évidence par le paléomagnétisme, les points chauds et les sédiments océaniques. CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE o o Utiliser Google Earth Utiliser un tableur pour tracer une courbe et calculer la vitesse de divergence de l’océan atlantique. CONDITIONS MATÉRIELLES Les élèves travaillent en binôme, ils utilisent Google Earth afin de visualiser les données sédimentaires des fonds océaniques et les données GPS pour étudier les mouvements des plaques. Ces données sont exploitées à l’aide d’un tableur afin de calculer les vitesses de déplacement. COIN Matériels • Ordinateur • Google Earth • Un tableur LABORATOIRE Documents didactiques • Fiche d’utilisation du logiciel de Google Earth http://acces.inrp.fr/eduterre-usages/ressources_gge/divergence/divergence • Fiche d’utilisation du tableur banque des ECE • Fichier divergence.kmz http://acces.inrp.fr/eduterre-usages/ressources_gge/divergence/divergence • Planche la dérive des continents 09179.20 DESCRIPTIFS © PIERRON 1/7 LSVT1S11 Activité 1- Valider le modèle des déplacements des plaques grâce à l’étude des sédiments En introduction le professeur explique aux élèves que des expéditions océaniques ont permis d’étudier les sédiments des fonds océaniques. Objectif : à partir des données sédimentaires, les élèves valident le modèle de la tectonique des plaques et calculent la vitesse d’expansion de l’océan Atlantique grâce à un tableur. Support : les élèves travaillent à partir de Google Earth et d’un fichier divergence.kmz, ils exploitent ces données grâce à un tableur. 1. Lancer le logiciel Google Earth et le fichier divergence.kmz. En utilisant les fonctionnalités du logiciel et la fiche d’aide, faire apparaître les épaisseurs de sédiments. Quelle information peut-on en tirer et quelle hypothèse peut-on émettre sur le fonctionnement de la dorsale ? 2. Afficher la carte géologique du monde du fichier divergence, elle présente les sédiments profonds en contact avec le basalte. Qu’observe-t-on au niveau des sédiments océaniques ? En quoi ces données permettent de valider le modèle de la tectonique des plaques (expansion océanique). 3. En utilisant les données sur les forages des sédiments à partir du fichier divergence.kmz, construire la courbe de la distance des sédiments à la dorsale (atlantique sud) en fonction de leur âge, grâce à un tableur et rechercher la courbe de tendance et l’équation de la droite. 4. Utiliser ces données pour calculer la vitesse d’expansion de l’océan atlantique Sud. Critères d’évaluation - Ouverture du fichier kmz - Affichage de la carte géologique - Titre à la courbe - Choix des axes - Calcul de la vitesse Activité 2 - Valider le modèle de la tectonique des plaques grâce aux données GPS Objectif : utiliser les données GPS pour valider le modèle de la tectonique des plaques et calculer la vitesse de déplacement des plaques. Support : fichier divergence.kmz et fiche d’utilisation du logiciel Google earth. Le professeur expliquera que ces données GPS indiquent le déplacement en latitude et longitude du point, le déplacement final étant la résultante des deux. 1. Lancer le logiciel Google Earth et le fichier divergence.kmz. Afficher les données GPS. Sélectionnez les données de deux sites que vous choisirez, afin de montrer la divergence de part et d’autre de la dorsale. Appeler le professeur qui vérifiera votre sélection. 2. A partir des données de chaque site et de la fiche technique calculer le vecteur déplacement de ces deux sites et les tracer sur votre feuille en localisant la dorsale. On précise que les graphes représentent le déplacement en latitude et en longitude de la plaque en mm par an, le coefficient directeur de la courbe est donné sous la courbe (Rate) 3. Vos résultats permettent-ils de valider le modèle de la tectonique des plaques ? © PIERRON 2/7 LSVT1S11 TP - Les mouvements des plaques et leur vitesse de déplacement Activité 1 - Valider le modèle des déplacements des plaques grâce à l’étude des sédiments 1. Epaisseur des sédiments océaniques On observe que lorsqu’on s’éloigne de la dorsale l’épaisseur des sédiments augmente. On peut émettre l’hypothèse que plus on s’éloigne de la dorsale plus le plancher océanique est ancien car recouvert d’une épaisseur croissante de sédiments. © PIERRON 3/7 LSVT1S11 2. Lorsqu’on s’éloigne de la dorsale, l’âge des sédiments augmente. De plus on observe une symétrie de l’âge des sédiments de part et d’autre de la dorsale. Ces sédiments se trouvent sur le basalte, on peut en déduire que le basalte est de plus en plus âgé lorsqu’on s’éloigne de la dorsale. Ce basalte se forme au niveau de la dorsale et s’éloigne. © PIERRON 4/7 LSVT1S11 3. distance des sédiments à la dorsale en fonction de leur âge 1800 1600 y = 21.599x - 66.31 distance en km 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 âge des sédiments en millions d'années 4. On trouve un coefficient directeur de 21,6, soit un déplacement de cette plaque de 2,16 cm par an. L’expansion de l’océan atlantique est le double puisque chaque plaque s’éloigne de la dorsale approximativement à la même vitesse soit 4,32cm par an. © PIERRON 5/7 LSVT1S11 Activité 2 - Valider le modèle de la tectonique des plaques grâce aux données GPS 1. On utilisera les données des sites BRMU et MAS 1 car ils sont situés de part et d’autre de la dorsale atlantique nord. © PIERRON 6/7 LSVT1S11 2. 3. Ces données montrent que les deux points de part et d’autre de la dorsale se déplacent dans des directions opposées. On peut en déduire que les plaques s’éloignent de la dorsale et valider le modèle de la tectonique des plaques. Pour conclure le professeur utilisera la planche de la dérive des continents afin de généraliser sur le déplacement des différentes plaques. © PIERRON 7/7
