Les volcans

Isabelle Roger Nobilet : [email protected]
Anne Vergnaud : [email protected]
Les volcans
J.M. Bardintzeff : « Différentes spécialités de la volcanologie coexistent : études des roches
(pétrographie ou pétrologie), des gaz, analyses chimiques (géochimie), surveillance physique
(géophysique). Certains aspects peuvent avoir des connexions avec d'autres branches de la géologie :
l'étude des déformations (tectonique), des eaux thermales (hydrologie), des gisements (métallogénie),
l'analyse d'images aériennes ou satellites (télédétection)... La volcanologie apparaît vraiment comme
une science pluridisciplinaire. »
Jules Vernes : « Quant à la cheminée volcanique qui établissait la communication entre les couches
souterraines et le cratère, on ne pouvait en estimer la profondeur » L’île mystérieuse.
Question 1 : la diversité volcanique, témoin de la dissipation d’énergie interne
Présentez, pour le cycle central du collège, une progression montrant
comment la dissipation de l’énergie interne de la planète Terre se manifeste au
travers du volcanisme, à travers des exemples divers de volcans.
Vous préciserez la problématique, le plan détaillé, l’articulation des séances,
les objectifs notionnels et méthodologiques. Vous indiquerez les documents du
dossier que vous utiliseriez (éventuellement après modification, et si besoin addition
d’autres supports), et les apports spécifiques de ces documents en relation avec ces
objectifs.
En utilisant des documents, vous décrirez en détail deux activités, intégrées
dans cette progression et visant des objectifs méthodologiques différents.
Question 2 : le volcanisme et le plutonisme à l’échelle pétrochimique
Montrez comment, dans les programmes des classes de première et terminale
scientifiques, l'étude des roches d'origine magmatique permet de compléter l’étude
de la diversité volcanique commencée en cycle central de collège.
Question 3 : évaluation des capacités expérimentales
En utilisant des documents de votre choix parmi ceux du dossier,
éventuellement aménagés, élaborez une évaluation sommative, de type ECE, pour
travailler notamment l’utilisation des outils TUIC en SVT.
Vous justifierez le choix de l’outil retenu, vous rédigerez l’énoncé ainsi que les
réponses attendues et proposerez un barème.
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Liste des documents du dossier :
Document 1 : Roches et lames minces d’échantillons volcaniques.
1a – Basalte Echantillon : Université d’Oxford (OESIS) ; lame : site SVT de l’académie d’OrléansTours
1b – Andésite Echantillon : site de l’ENS de Lyon ; lame : http://www.earth.ox.ac.uk
1c – Gabbro Site SVT de l’académie de Lyon
1d – Péridotite Manuel SVT Bordas
Document 2 : Carte globale du mouvement des plaques mesuré par GPS (Site de la NASA)
Document 3 : Acquisition numérique des îles Eoliennes Logiciel Sismolog
Document 4 : les étapes de la différenciation du manteau en croûte océanique. Manuel SVT
Didier
Document 5 : Diagramme pression – température indiquant
partielle. Manuel SVT Hatier
les conditions de fusion
Document 6 : Photographie de laves en coussins Site SVT de l’académie de Lyon
Document 7 : Photographie de fumeur noir Manuel SVT Hatier
Document 8 :
8a – Des manifestations volcaniques :
Coulée en Islande Manuel SVT Hatier
Eruption du Guagua Pichincha (Quito, Equateur) Manuel SVT Hatier
8b – Volcanisme ancien :
Chaîne des Puys (Massif Central) Site du Parc des volcans d’Auvergne
Carte simplifiée de la Chaîne des Puys Site SVT de l’académie de Poitiers
Document 9 : Carte de l’Amérique du Sud avec séismes et volcanisme et coupe suivant le
tracé 1-2 Logiciel Sismolog
Document 10 : Les alignements volcaniques dans le Pacifique Manuel SVT Bordas
10a – Extrait de la carte du fond des océans
10b – Localisation des édifices volcaniques dans le Pacifique
10c – Datation des basaltes des îles dans l’alignement d’Hawaï
Document 11 : Influence de la température sur la cristallisation des minéraux et
modélisation.
11a – Cristallisation à l'intérieur de gouttelettes solidifiées (100 microns de diamètre) dans une
roche volcanique Manuel SVT Hatier
11b – Cristallisation de vanilline à température ambiante (20°C)
11c – Cristallisation de vanilline sur une surface froide Manuel SVT Didier
Document 12 : Carte de répartition mondiale des séismes et des volcans Logiciel Sismolog
Document 13 : Profil sismique révélant la chambre magmatique (jaune : toit de la chambre,
rose : Moho) Manuel SVT Didier
Document 14 : Schéma sur les 2 explications possibles à l’origine d’un point chaud Manuel
SVT Didier
Document 15 : Protocole expérimental Cours du CNED de Quatrième
Document 16 : Schéma récapitulatif des étapes de l’activité magmatique durant le rifting : le
schéma s’appuie sur une situation de rifting actif Géologie tout en un (Dunod)
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Document 1 : Roches et lames minces d’échantillons volcaniques.
1c- Gabbro
1d- Péridotite
Document
2:
Carte
globale du mouvement
des plaques mesuré par
GPS.
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Document 3 : Acquisition numérique des îles Eoliennes
Document 4 : les étapes de la différenciation du manteau en croûte océanique.
Document 5 : Diagramme pression – température indiquant
partielle.
les conditions de fusion
La fusion partielle des
roches
silicatées
d’origine
magmatique donne naissance à des
liquides plus riches en SiO2 que la
source solide. Ni la croûte océanique
plongeante, ni la croûte continentale
supérieure ne sont donc à même de
fondre pour donner naissance à des
andésites (de composition globale
plus pauvre en silice). La seule source
possible est le manteau péridotique. Il
faut alors trouver un processus par
lequel celui-ci peut fondre.
Graphe : les péridotites sont des
roches du manteau, composées
majoritairement
d’olivine.
Les
gradients géothermiques sous les
dorsales et les zones de subduction
sont aussi figurés.
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Document 6 : Photographie de laves en
coussins
Document 7 : Photographie de fumeur noir
Document 8 :
Document 8a : des manifestations volcaniques.
Coulée de lave islandaise
Eruption du Guagua Pichincha
(Quito, Equateur)
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Document 8 b : Volcanisme ancien
Photographie de la chaîne des Puys
Carte simplifiée du volcanisme du Massif Central
Document 9 : Carte de l’Amérique du Sud avec séismes et volcanisme et coupe suivant le
tracé 1-2
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Document 10 : les alignements volcaniques dans le Pacifique.
10a : Extrait de la carte des fonds des océans
10b : Localisation des édifices volcaniques dans le Pacifique
10c : Datation des basaltes des îles dans l’alignement d’Hawaï
Document 11 : Influence de la température sur la cristallisation des minéraux et
modélisation.
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Document 12 : Carte de répartition mondiale des séismes et des volcans
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Document 13 : Profil sismique révélant la chambre magmatique (jaune : toit de la chambre,
rose : Moho)
Document 14 : Schéma sur les 2 explications possibles à l’origine d’un point chaud
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Document 15 :
Protocole
expérimental
Document 16 :
Schéma récapitulatif des étapes de l’activité magmatique durant le rifting : le schéma
s’appuie sur une situation de rifting actif
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