CORRIGE ET BAREME Terminale S SVT Enseignement obligatoire
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CORRIGE ET BAREME Terminale S SVT Enseignement obligatoire DS n°1-Septembre 2009PARTIE I (12 points) PROGRAMME : la convergence lithosphérique et ses effets CORRECTION INTRODUCTION : • Naissance de la lithosphère océanique au niveau d’une dorsale grâce à un processus magmatique (2 types de roches : basalte en surface et gabbros en profondeur). Puis divergence de cette lithosphère nouvellement formée, avec simultanément refroidissement et augmentation de densité disparition par subduction au niveau d’une fosse océanique. Zone de magmatisme important mais très différent de celui des zones de dorsales. • Origine de ce magmatisme ? • Etude de la roche source puis de ses conditions de fusion DEVELOPPEMENT : 1. A l’origine du magmatisme : la fusion d’une roche. Activité magmatique des zones de subduction située à quelques centaines de km des fosses océaniques sur le continent. L’origine du magma est située à 100 km de profondeur sous l’arc volcanique ou le continent. Mise en place de 2 type de roches : volcaniques = andésite/rhyolite et plutoniques = granitoïdes (dacites, diorite, granodiorites, granites) en profondeur. Composition chimique semblable selon les couples (roches volcaniques et plutoniques d’un même couple) ie un seul magma source. Analyse chimique des magmas provenance de la fusion partielle d’une roche source située dans la plaque chevauchante à l’aplomb de ces volcans à proximité de la limite lithosphère-asthénosphère au dessus du plan de WadatiBénioff, marqueur typique de cette zone = Péridotite (olivine + pyroxène). *Composition chimique des roches magmatiques des zones de subduction plus complexe que celle des zones de distension car possible fusion partielle des roches de la croute, puis assimilation lors de la remontée des magmas. Profondeur de production du magma, température insuffisante pour faire fondre la péridotite (profondeur supérieure à la limite physique de l’isotherme 1200°c). Point de fusion abaissé expérimentalement par hydratation de la péridotite ie hydratation des roches de la plaque chevauchante Selon expériences hydratation de la péridotite, abaissement de son point de fusion. Conditions régnant dans les zones de subduction ie possibilité de production d’un magma. Origine de l’eau ? A l’origine de la fusion partielle : une hydratation du manteau en deux étapes. 2.1. L’hydratation de la lithosphère. Transformations minéralogiques subies par la lithosphère divergente. Refroidissement + hydratation = conditions de recristallisation minéralogiques par métamorphisme. Dans gabbros, plagioclase + pyroxène + eau amphibole (hornblende, actinote) + chlorite dans schistes verts. Amphiboles = minéraux hydratés car incorporation d’eau dans structure minéralogique initiale. Conditions métamorphisme très différentes des conditions initiales de température et de pression lors de la mise en place. L’hydratation du manteau par déshydratation de la lithosphère océanique. Subduction de la lithosphère océanique car refroidissement et augmentation de sa densité. Elévation rapide la pression, modifications des conditions ie nouvelles transformations métamorphiques possibles. Chlorite + plagioclase amphibole moins hydratée (glaucophane) + H20 dans schistes bleus. Augmentations de température et de pression, faciès éclogite avec grenat, jadéite, minéraux anhydres donc libération de H20. Au fur et à mesure de son enfoncement, déshydratation de la lithosphère océanique hydratation du manteau de la plaque chevauchante. Abaissement du point de fusion de la péridotite ie formation d’un magma à l’origine de roches volcaniques andésitiques et de roches magmatiques de type granodiorite et diorite. Fusion partielle des roches de la croûte par surchauffe due aux magmasorigine de magmas granitiques, plus riche en silice roches volcaniques rhyolitiques et roches magmatiques granitiques. BAREME ♦ Amener le sujet / 0.25 ♦ Problématique / 0.25 ♦ Annonce du Plan / 0,25 Localisation de la roche source: ♦ Qq 100aines de km de la fosse côté plaque chevauchante /0,5 ♦ 100 km de prof sous les volcans /0,5 ♦ Dans le manteau /0,5 ♦ Au dessus du plan Wadati-Bénioff /0,25 Définition de la roche source : ♦ Péridotite /0,5 ♦ Composée d’olivine + pyroxène /0,5 ♦ Pas de fusion possible de la péridotite à cette prof dans conditions normales. /0,5 ♦Fusion partielle devient possible si la péridotite est hydratée. /1 ♦ Graphique Solidus péridotite sèchehydratée OU explication abaissement du point de fusion /0,5 2. CONCLUSION : Activité magmatique des zones de subduction liée aux transformations métamorphiques de la lithosphère subduite qui permet la fusion partielle de des péridotites du manteau. ♦ Métamorphisme : transformation minéralogique à l’état solide /0,5 ♦ Refroidissement + Hydratation de la lithos océanique lors de son éloignement de la dorsale /0,5 ♦ Faciès schiste vert : apparition de min hydratés(amphibole, chlorite) /0,5 ♦ Augmentation de P, T lors de la subduction de la lithos océanique /0,5 ♦ Faciès schiste bleu, puis éclogite /0,5 ♦ Apparition de min déshydratés (glaucophane, puis grenat, jadéite) /0,25 ♦ Libération d’eau /0,5 ♦ Hydratation du manteau de la plaque chevauchante OU déjà vu partie 1 (/1) ♦ Fusion partielle du manteau rendue possible : production de magma. /0,5 Conclusion : Transformation métamorphique de la lithos océan permet l’hydratation des péridotites du manteau chevauchant à l’origine de la production de magma /0.5 Schéma bilan /1,5 Plan apparent, transitions, soin /0,75 ATTENTION L’échelle des profondeurs du schéma bilan est fausse PARTIE II – Exercice 2 (8 points) Enseignement obligatoire PROGRAMME : parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles – phylogénèse - évolution CORRECTION BAREME INTRODUCTION : Phylogénèse = établissement des liens de parenté entre les espèces à travers l’étude de divers caractères. Grâce à données anatomiques et moléculaires, établir degré de parenté entre 3 vertébrés (Thon, Homme, Rorqual) et retrouver dates d’apparition des groupes zoologiques auxquels ils appartiennent. • Document 1 : données anatomiques = schémas des pièces squelettiques dans membres antérieurs de quatre espèces Définition des groupes évolutifs, partageant de façon exclusive des caractères à l’état dérivé. Introduction , transitions et présentation docs, non exigibles mais « bonifiées » /0.5 Eusthenoptéron, Homme, Rorqual : humérus, radius, cubitus ie partage de caractères dérivés absents chez le Thon ancêtre commun des trois premiers plus récent que ancêtre des quatre êtres vivants. Apport des connaissances /0,5 Homme et Rorqual : main ie partage de caractères dérivés absents chez le l’Eusthénoptéron (et le thon). ancêtre commun à Homme et Rorqual plus récent que ancêtre commun aux trois espèces. Données anatomiques valident positions relatives des quatre vertébrés sur le cladogramme (homme et rorqual plus proche entre eux que de l’eusthenoptéron, trois espèces plus procheS entre elles que du thon). Confirmation par les données moléculaires ? • Document 2 : données moléculaires= comparaison des séquences de bglobines des trois espèces de vertébrés actuels (caractère homologue hérité d’un ancêtre commun) Mutations= processus aléatoire ie nombre augmentent avec le temps qui sépare deux espèces de leur dernier ancêtre commun. Plus le nombre de différences entre deux séquences d’une molécule homologue chez deux espèces est important, plus le temps séparant ces deux espèces de leur ancêtre commun est long (ou plus il y a de ressemblances entre les séquences et plus les espèces sont proches). 3/21 aa différents entre séquences Homme et Rorqual alors que 17/21 aa différents entre séquences Homme et Thon et 15/21 aa différents entre séquences Rorqual et Thon. Temps qui sépare Rorqual et Homme de leur dernier ancêtre commun plus court que temps qui sépare Homme ou le Rorqual et leThon de leur ancêtre commun. Les données moléculaires confirment les liens de parenté établis par données anatomiques. (sauf que le rorqual est plus proche du thon (6 ressemblances) que l’homme est proche du thon (4 ressemblences) donc en désaccord avec l’arbre, MAIS LES DONNÉES MOLÉCUALIRES NE CONERNANT QU’UNE SEULE MOLÉCULE NE PEUVENT PAS À ELLES SEULES CONSTITUER UN VÉRITÉ) Dates des divergences des différents groupes ? données paléontologiques. • Document 3 : données paléontologiques = âges des plus anciens fossiles connus du groupe. Une espèce fossile ne peut pas être considérée comme un ancêtre commun, l’ancêtre commun est donc antérieur à cette espèce fossile. Datation de la plus ancienne espèce de Thon fossile à -420 Ma Ancêtre commun aux quatre espèces antérieur à – 420 Ma Idem pour ancêtre commun à Homme, Rorqual, Eusthénoptéron antérieur à – 370 Ma Idem pour ancêtre commun à Homme, Rorqual antérieur à -70 Ma Observation 1 / 0,5 Déduction 1 /0,5 Observation 2 /0,5 Déduction 2 /0,5 Réponse partielle au problème posé (ou à placer en conclusion) /0,5 Apport des connaissances /0,5 Observation 3 /1 (dont 0,5 pour chiffres) Déduction 3 /1 Réponse partielle au problème posé (ou à placer en conclusion) /0,5 Apport des connaissances /0,5 Observation 4 /0,5 Déduction 4 /0,5 Bilan sous forme de schéma /0,5 (Ages des séparations sous forme « antérieur à »)
