1 MOUVEMENTS VERTICAUX DE LA LITHOSPHERE
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MOUVEMENTS VERTICAUX DE LA LITHOSPHERE CONTINENTALE Le relief terrestre change : certaines régions continentale s’élèvent, d’autres s’affaissent. Ces mouvements verticaux concernent toute la lithosphère rigide (densité moyenne de 2,8) qui repose sur l’asthénosphère ductile (densité moyenne de (3,3). - Le bouclier Scandinave est une chaîne de montagnes majoritairement granitique issue d’une collision entre 480 et 420 millions d'années. - Des sédiments périglaciaires témoignent de la présence d’une ancienne calotte glaciaire de plusieurs kilomètres d’épaisseur il y a 21000 à 10000 ans. - Des plages « fossilisées » datant de 5000 à 500 ans avant JC ainsi que les mesures des balises GPS montrent un déplacement vertical dans cette région. On cherche à modéliser et à expliquer la mobilité verticale de la croûte continentale en Scandinavie. Matériel : - Ordinateur, Logiciel Airy et sa fiche technique, Logiciel Educarte et sa fiche technique - Données NASA des balises GPS de la région étudiée (Images numériques). - Documents : Carte des rivages en Scandinavie, Reconstitution de l’évolution de la calotte glaciaire scandinave, Les roches de la croûte continentale. Activités et déroulement des activités Atelier 1 : Mettre en évidence les mouvements verticaux - En utilisant les fonctionnalités du logiciel Educarte, les données des balises GPS (NASA), les cartes des rivages anciens et actuels, montrez que la région étudiée est animée de mouvements verticaux qui ne sont pas associés à des mouvements de convergence. Appelez l’examinateur pour valider l’affichage des vecteurs des déplacements horizontaux des balises GPS. Atelier 2 : Expliquer les mouvements verticaux - En utilisant les fonctionnalités du logiciel Airy, expliquez l’origine des mouvements verticaux de la région étudiée. Illustrez votre réponse par des schémas montrant le bouclier scandinave reposant sur le manteau, il y a 21000 ans et ce même bouclier aujourd’hui. Capacités – Compétences & Critères d’évaluation Utiliser le logiciel Educarte - Utilisation correcte des fonctionnalités du logiciel - Affichage des balises GPS (saisie d’un point) - Affichage des vecteurs de déplacement des balises GPS (saisie d’une vitesse) Utiliser le logiciel Airy - Utilisation correcte des fonctionnalités du logiciel - Modélisation du profil topographique et des phénomènes géologiques de surface. Réaliser un schéma - Tracé soigné, (net, fin, précis, continu…) - Identification des éléments indispensables à la compréhension du schéma Adopter une démarche explicative - Mise en relation des données et des observations afin de répondre au problème posé. 1 Eval. CARACTERISTIQUES DE LA LITHOSPHERE CONTINENTALE La surface de la Terre est recouverte de 60% de croûte océanique et de 40% de croûte continentale. La croûte océanique se caractérise par sa faible épaisseur (6 km en moyenne), et par sa richesse en basalte et en Gabbro. Elle est mise en place en permanence au niveau des dorsales et disparaît au niveau des fosses océaniques. On cherche à identifier les principales caractéristiques de la croûte continentale (Différences d’altitude entre croûte continentale et croûte océanique, épaisseur, son âge) Matériel : - Ordinateur, Tableur Excel, sa fiche technique et fichier Excel : Datation des granites de Plouaret (Bretagne) - Balance, éprouvette graduée, eau - Echantillons de roches de la croûte terrestre - Manuel scolaire Belin TS spécifique / Doc. pages 148 à 151 Activités et déroulement des activités Atelier 3 : Expliquer les différences d’altitude entre croûte océanique et croûte continentale. - Proposer une démarche (hypothèse vérifiable, protocole…), en utilisant les données et le matériel disponible pour expliquer la dualité d’altitude entre océans et continents. On admettra que la densité de la croûte océanique est de 2,9. Atelier 4 : Estimer l’épaisseur de la croûte continentale en fonction des reliefs - Utiliser le tableur Excel pour évaluer la profondeur du Moho au niveau des Alpes puis établir les relations entre altitude et épaisseur de la croûte continentale (Doc. p.150151). Atelier 5 : Estimer l’âge des roches de la croûte continentale - Utiliser les Doc. p.148 pour comprendre la méthode de datation absolue permettant d’évaluer l’âge des roches magmatiques. - Utiliser le fichier Excel pour évaluer l’âge des granites du Massif Central. 2 Capacités – Compétences & Critères d’évaluation Concevoir et réaliser un protocole expérimental - Utilisation maîtrisée du matériel - Lisibilité des résultats - Gestion raisonnée du plan de travail Utiliser le Tableur Excel - Utilisation correcte des fonctionnalités du tableur - Résultats corrects Adopter une démarche explicative - Mise en relation des données et des observations afin de répondre au problème posé. Eval. MOUVEMENTS VERTICAUX DE LA LITHOSPHERE Les forages dans la croûte continentale montrent qu’elle comprend : - 11% de roches sédimentaires comme les calcaires, grès, argiles. Ces roches sont formées à partir de sédiments enfouis et durcis dans des bassins sédimentaires - 44,5% de roches magmatiques comme les granites qui résultent du refroidissement lent d’un magma. - 44.5% de roches métamorphiques comme les gneiss qui proviennent de la transformation à l’état solide des granites, sous l’effet de variations de pression et de température. 3 BALISES GPS EN SCANDINAVIE Echelle Tro1 Kiru Vilo Localisation des balises GPS (Références - Données NASA) Balises Kiru Mar6 Stas Tro1 GPS Mar6 Stas 4 Latitude (en degré) Longitude (en degré) Hauteur (en mm) Vilo 67.85 60.59 59.01 69.66 64.69 20.79 17.25 5.59 18.93 16.55 391032.400 75501.700 104924.300 138115.700 450103.900
