Corrigé du dossier - Vulcania Education

 Corrigé du dossier
Réponses aux questions
Raconte-moi la terre
Livret Enseignant
EDUCATION.VULCANIA.COM
Collège
Corrigé du dossier
I. Bienvenue sur Terre : quelques
phénomènes parmi d’autres…
b) Notre planète compte entre 1500 et 1700 volcans actifs à travers le monde.
C’est bien sûr sans compter les volcans immergés. En effet, le volcanisme sousmarin représente la plus grande part du volcanisme mondial.
6 -
1 - Les catastrophes naturelles expérimentées dans la salle dépendent des scénarios que
vous avez choisis durant la séance. Vous avez la possibilité d’en choisir trois parmi les six
scénarios proposés.
2 - Les vents peuvent atteindre des vitesses de 400 km/h dans une tornade.
Dans un cyclone, la vitesse des vents est moindre (jusqu’à 250 km/h), mais le phénomène
est beaucoup plus étendu (plusieurs centaines de kilomètres de diamètre).
3 - Faux.
4 - Il y a 65 millions d’années, les dinosaures auraient disparu à cause de la chute
d’une météorite (au niveau de l’actuel golfe du Mexique, au Nord de la péninsule du
Yucatan). C’est aussi plus de 60 % des espèces vivantes existant à l’époque qui ont
disparu. Une catastrophe terrestre de cette ampleur ne se produit qu’environ tous les
100 millions d’années.
II. Des volcans du monde,
Volcans d’Auvergne
5-
a)
- Un volcan qui peut connaître une éruption
- Un volcan qui a connu une éruption dans les 10 000 dernières années
(c’est la définition « officielle » d’un volcan actif)
- Un volcan qui n’a pas dépassé la plus longue période de sommeil qu’il a pu
connaître auparavant
- Un volcan qui montre des signes d’activité
Collège
a) Non
b) On ramarque que les volcans sont parfois isolés, se situant au milieu des océans.
Mais la plupart des volcans sont alignés les uns à côté des autres, et se localisent
principalement au contact entre océans et continents.
7 - En comparant la répartition mondiale des volcans et le découpage en plaques de notre
planète, on observe une correspondance entre certaines limites de plaques tectoniques et
de grands alignements de volcans. C’est notamment le cas autour de l’océan Pacifique. Mais
on peut aussi observer que certains volcans peuvent se situer au milieu d’une plaque. C’est
notamment le cas pour l’archipel des Hawaii (point chaud).
8 - Il s’agit du Piton de la Fournaise sur l’Île de la Réunion. Ce volcan est situé au milieu
d’une plaque tectonique, à l’aplomb d’un point chaud.
9-
10 -
1
2
3
4
:
:
:
:
Chaîne des Puys
Monts Dore
Cézalier
Cantal
- L’âge
- L’érosion
La formation du massif du Cantal remonte entre 13 et 3 Ma, alors que les Monts Dore sont
plus jeunes (5 Ma à 230 000 ans). L’érosion a donc eu plus d’emprise sur le Cantal. La Chaîne
des Puys est encore plus jeune (98 000 ans à 6 700 ans) ; la fraîcheur du relief est d’autant
plus nette. La formation de ces reliefs n’est pas la même (volcans « complexes » à histoire
polyphasée des stratovolcans du Cantal et des Monts Dore, volcans « simples », dits monogéniques (édifiés en un seul cycle éruptif), pour les édifices de la Chaîne des Puys).
Ma = millions d’années
EDUCATION.VULCANIA.COM
2
Corrigé du dossier
III. Volcans et phénomènes volcaniques
11 -
a)
- Coulées de lave
- Mares de boue
- Panaches de cendres et nuées ardentes
- Projection de lave incandescente
- Éruptions sous-marines
- Dégazage
b) Les explosions émettant panaches de cendres, nuées ardentes ou certaines
coulées pyroclastiques sont les plus dangereuses, bien qu’elles ne soient pas
les plus bruyantes.
12 -
Collège
13 Type de laves
Type d’éruptions
Phénomènes
Coulées de lave
Lave liquide
Effusive
Panache de cendres
Lave pâteuse
Explosive
Projection de lave
Nuée ardente
IV. La Terre, une planète parmi d’autres
a) En plus de la chanleur, ce sont les gaz contenus dans le magma qui constituent
le moteur principal des éruptions volcaniques. En effet, un peu à la manière
d’une bouteille de boisson gazeuse, d’où le liquide jaillit lorsqu’on l’ouvre, la
décompression du magma, pour des raisons diverses, provoque la démixtion des
gaz : la formation des bulles, l’augmentation de volume de l’ensemble (magma
+ gaz) et la remontée des bulles entraîne le magma vers la surface.
b) Un magma est un mélange. On peut y trouver une partie liquide (de la roche
en fusion), une phase solide (de la roche non fondue, des minéraux en cours
de cristallisation, des enclaves arrachées à l’encaissant du réservoir…) et une
partie gazeuse (dans le magma, cette phase n’est pas visible, elle est occluse
dans la phase liquide, comme le CO2 dans une bouteille d’eau gazeuse avant
ouverture). La lave est un magma dont les gaz se sont au moins en partie
échappés. On parlera plus généralement de magma concernant le mélange à
l’intérieur du volcan, et de la lave pour la roche en fusion à l’extérieur de
l’édifice volcanique. Une roche volcanique est une lave refroidie. MAGAMA =
LAVE + GAZ
14 - Le Système Solaire est né dans un vaste nuage de gaz et de poussières tournant sur
lui-même, il y a environ 4,6 milliards d’années. Rapidement, il prend la forme d’une
grande galette de matière et de gaz (« nébuleuse ») tournoyant autour d’une région centrale de plus en plus dense, lumineuse et chaude. C’est là qu’est né le Soleil,
concentrant plus de 99 % de la matière de la nébuleuse. Par une série de réactions
thermonucléaires transformant surtout l’hydrogène en hélium, notre astre dégage
une quantité de chaleur et d’énergie colossale. Simultanément, dans le disque de
poussières et de gaz en rotation, des fragments de matière se regroupent, donnant ainsi
naissance aux planètes. Les matériaux les plus légers, créant les planètes géantes gazeuses
(Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune). Les matériaux les plus lourds ont formé
les planètes rocheuses, plus proches du Soleil (Mercure, Vénus, la Terre et Mars).
15 -
a) Mars, Vénus, Terre, Mercure : les quatre planètes rocheuses (on les appelle
aussi les « planètes telluriques ») présentent du volcanisme. Mais aussi Io,
qui est un satellite naturel de Jupiter où se manifeste actuellement un volcanisme
extrêmement actif.
EDUCATION.VULCANIA.COM
3
Corrigé du dossier
b) une plaque océanique plus ancienne plonge
sous une plaque océanique plus jeune, ce qui
est à l’origine d’un arc insulaire
(ex : l’archipel des Antilles)
b) l’activité volcanique est liée à la présence de magma.
La production du magma nécessite une planète rocheuse et des températures
internes élevées.
16 - Asthénosphère (8), Manteau inférieur (2), Manteau supérieur (1), Croûte continentale (5), Noyau externe (3), Lithosphère (7), Croûte océanique (6), Noyau interne (4).
17 -
- faux, une partie du manteau supérieur (partie cassante) et la croûte forment
la lithosphère.
- vrai
- vrai
- faux, il est à l’état solide.
Collège
Les zones de collision
: lieu où deux
plaques
continentales
se
rencontrent
et
aboutissent
à
la
formation
d’une
chaîne
de montagnes (ex : : les Alpes ou l’Himalaya)
19 -
7
1
18 - Le mouvement des plaques tectoniques à la surface de la Terre crée différents types
de contextes géodynamiques :
Les zones d’accrétion : lieu où deux plaques
s’écartent. Le fond des océans est ainsi parcouru
de dorsales où du magma s’épanche, aboutissant à
un renouvellement permanent de la croûte océanique. (ex: la dorsale médio-Atlantique)
4
11
2
5
6
10
Les zones de subduction : lieu où deux plaques
s’affrontent, avec au moins une des deux de nature océanique. Deux situations peuvent se présenter :
a) une plaque océanique plonge sous
une plaque continentale, ce qui génère
une chaîne de volcans sur le continent
(ex : la Cordillère des Andes)
8
3
9
20 - L’Inde est entrée en collision avec l’Eurasie. La conséquence géologique est
la formation d’une chaîne de montagnes : l’Himalaya
EDUCATION.VULCANIA.COM
4
Corrigé du dossier
21 -
Collège
a) – Pour qu’un geyser se forme, il faut que l’eau soit à proximité du magma.
Si l’eau entre en contact avec une importante source de chaleur, c’est une explosion
assurée !
b) La chaleur de la Terre est utilisée de différente manière, spécialement pour
chauffer les maisons et les trottoirs, comme en Islande.
24 -
25 -
V. Des volcans et des hommes
22 -
Les mares de boue :
- Pour se détendre
- Pour soigner des maladies de peaux
- Pour faire des masques de beauté
26 -
Les solfatares :
- Pour devenir éternel (c’est ce que disent les Japonais quand ils montent au
sommet du Fujiyama pour en respirer les fumerolles).
- Pour faire des médicaments
- Pour colorer les aliments (par exemple pour que les abricots secs conservent
une couleur appétissante).
a) Vous êtes descendus jusqu’à 3000 m. Attention il s’agissait d’une descente
virtuelle !
b) La température et la pression sont les deux facteurs qui pouraient limiter la
descente.
a) Les plantes « primitives » qui poussent sous la verrière de Vulcania sont
des fougères arborescentes. Cette flore est restée inchangée depuis des centaines
de millions d’années.
b) Ces fougères vivent habituellement sous un climat particulier (humide et
tempéré d’altitude). Elles viennent de Nouvelle-Zélande. En raison du climat
auvergnat, ces plantes ne peuvent pas pousser ici à l’état naturel. En revanche,
elles se sont parfaitement acclimatées sous la verrière.
-Schéma 1 = Etape N°4 : La coulée de lave est refroidie, on distingue trois
parties bien visibles pour celle-ci : une semelle scoriacée, une partie centrale
rocheuse massive et une surface scoriacée assez épaisse (cheire).
-Schéma 2 = Etape N° 2 : Arrivée d’une coulée de lave et destruction
de la végétation existante. Possibilité de rubéfaction du paléosol.
-Schéma 3 = Etape N°6 : Installation des végétaux pionniers (lichens et
mousses) et début de formation d’un nouveau sol.
-Schéma 4 = Etape N° 7 : La végétation a entièrement colonisé le milieu.
La lande et la forêt existent à nouveau sur le site.
23 -
EDUCATION.VULCANIA.COM
5
Corrigé du dossier
-Schéma 5 = Etape N°1 : Le socle granitique est recouvert d’une végétation
arborée de lande et forêt qui au contact de la roche a formé un sol.
-Schéma 6 = Etape N°3 : La coulée de lave chaude progresse dans le sens
de la pente. La végétation a totalement disparu.
-Schéma 7 = Etape N°5 : Altération de la roche volcanique (action du climat).
Collège
c) En cas d’un risque majeur, ce sont, notamment en France,
les autorités politiques qui ont la charge de prendre les décisions nécessaires.
Cette prise de décision se fait (normalement) après concertation avec
les scientifiques.
27 - Le Mont St. Helens n’avait pas eu d’éruption depuis 123 ans. Le 18 mai 1980,
il est entré en éruption sous forme d’une violente explosion. Les arbres de la forêt aux
alentours ont été soufflés et couchés sur une superficie de 600 km2, en quelques minutes.
C’est pratiquement 6 fois la surface de la ville de Paris (100 km2). Malgré la puissance
de l’explosion, il n’y a eu que 57 victimes. Par contre, près de 7 000 mammifères (ours,
chevreuils, écureuils etc.) ont disparu lors de cette éruption.
28 -
a) Faute de moyens (notamment dans les pays pauvres) peu de volcans
dangereux sont équipés d’un observatoire. Seuls certains volcans présentant
un risque important pour les populations et les biens sont surveillés
en permanence.
b) Les trois volcans français actuellement surveillés :
- Le Piton de la Fournaise ( la Réunion)
- La Montagne Pelée (Martinique)
- La Soufrière (Guadeloupe)
29 -
a) Les signes précurseurs d’une éruption volcanique :
- tremblement de terre
- dégazage
- gonflement des flancs du volcan
- changement de composition des eaux des nappes phréatiques…
b) Tout dépend de l’état de connaissance du volcan et les moyens utilisés dans sa
surveillance. Généralement, les volcanologues ne peuvent prévoir avec exactitude
ni le moment, ni la puissance d’une éruption. En revanche, dans certains cas,
ils peuvent annoncer qu’une éruption va se produire car ils peuvent déceler la
remontée du magma, voire comment une éruption risque d’évoluer.
Conception et réalisation :
Service éducatif de Vulcania / Rectorat de l’Académie de Clermont-Ferrand
EDUCATION.VULCANIA.COM
6