Nom - Pierron

LSVT1S10
Partie du programme : la Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant
Niveau : première
Titre de la séance : le premier modèle de la tectonique des plaques

EXTRAIT DU PROGRAMME
A la fin des années soixante, la géométrie des failles transformantes océaniques permet de proposer un modèle en plaques
rigides. Des travaux complémentaires parachèvent l’établissement de la théorie de la tectonique des plaques en montrant
que les mouvements divergents (dorsales), décrochants (failles transformantes) et convergents (zone de subduction) sont
cohérents avec ce modèle géométrique.
Des alignements volcaniques, situés en domaine océanique ou continental, dont la position ne correspond pas à des
frontières de plaques, sont la trace du déplacement de plaques au dessus d’un point chaud fixe, en première approximation,
dans le manteau.

CONNAISSANCES CONSTRUITES
La dorsale est parcourue de failles décalant son axe présentant une activité sismique importante due à des mouvements de
coulissage entre les plaques. On les appelle failles transformantes. En 1967, Morgan constate que ces failles transformantes
représentent des arcs de cercle tous centrés sur un même point qu’il interprète comme l’axe de rotation (l’axe eulérien) des
plaques rigides qui se déplacent sur la surface sphérique du globe.
La théorie de la tectonique des plaques montrent des mouvements de divergence au niveau des dorsales, décrochants (failles
transformantes) et convergents (zone de subduction) intégrés dans le modèle proposé.
Dans les océans ou sur les continents, on observe des alignements de volcans. Le volcan actif est le plus jeune, lorsqu’on
s’éloigne de celui-ci l’âge des volcans éteints croit. En 1970, Morgan interprète ces observations, le volcan actif est du à la
montée fixe du magma en provenance du manteau, la plaque se déplace au dessus de ce panache, le volcan devient inactif
lorsqu’il s‘éloigne de ce point chaud.
CAPACITÉS MISES EN ŒUVRE
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o
o
o
o
Utiliser Google Earth
Utiliser un tableur
Raisonner pour montrer le déplacement des plaques à partir des volcans du Pacifique
Schématiser le mouvement des plaques le long des failles transformantes
CONDITIONS MATÉRIELLES

Les élèves travaillent en binôme, ils utilisent Google Earth afin de visualiser les volcans à proximité d’Hawaii et exploitent
ces données à l’aide d’un traitement de texte.
Pour la deuxième activité, ils utilisent la carte représentant le mouvement des plaques pour comprendre le fonctionnement
des failles transformantes.
COIN LABORATOIRE

Matériels
• Ordinateur
• Accès internet
• Google earth
• Fichier Hawaii.kmz
• Un tableur
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 des ECE
• Planisphère en relief
17036.20.253
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DESCRIPTIFS
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Activité 1- Les points chauds et leur apport au modèle de la tectonique des plaques
En introduction, le professeur explique aux élèves le fonctionnement d’un point chaud. Et pose le problème de leur
utilisation dans la validation du modèle du déplacement des plaques.
Objectif : à partir de l’étude des points chauds montrer que les plaques se déplacent et déterminer la vitesse de
déplacement.
Support : les élèves travaillent à partir de Google Earth et du fichier hawaii.kmz, ils exploitent ces données pour montrer le
déplacement des plaques et calculer la vitesse de déplacement des plaques à l’aide d’un tableur.
1.
Lancer le logiciel Google Earth et le fichier hawaii.kmz. En utilisant les fonctionnalités du logiciel et la fiche
technique, faire apparaître les données nécessaires à l’étude des volcans.
2.
En utilisant les fonctionnalités du logiciel repérez l’âge des différents volcans, leur activité et leur disposition.
3.
Présentez un volcan en activité au professeur.
4.
Proposez une explication à cette disposition en utilisant vos connaissances sur les points chauds et sur le
déplacement des plaques.
5.
En utilisant les fonctionnalités de Google Earth et un tableur, calculez la vitesse de déplacement de la plaque
Pacifique en km.s-1.
6.
A partir de cette étude montrez que les points chauds sont un argument supplémentaire à la tectonique des plaques.
Critères d’évaluation
- Ouverture du fichier kmz
- Affichage des volcans
- Présentation d’un volcan en activité
- Utilisation du tableur pour tracer le tableau âge des volcans et distance au volcan d’âge zéro.
- Utilisation du tableur pour tracer la courbe distance en fonction de l’âge, la droite de régression et pour l’obtention de
l’équation de la droite de régression.
- Utilisation de l’équation de la droite pour calculer la vitesse de déplacement de la place en km.s-1.
Activité 2 - Comprendre le fonctionnement des failles transformantes
En introduction, le professeur signale sur le planisphère les failles transformantes décalant les dorsales et expliquent que ce
sont des zones à forte sismicité. On va rechercher l’origine de ces séismes.
Objectif : utiliser le planisphère pour schématiser le mouvement des plaques le long des failles transformantes.
Support : le planisphère en relief
1.
En vous aidant du planisphère, schématiser une portion de dorsale atlantique et y situer deux failles transformantes.
2.
Indiquer par des flèches le mouvement des plaques le long des deux failles transformantes.
3.
A partir de ces données expliquez l’origine des séismes répartis le long des failles transformantes.
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TP – Le premier modèle de la tectonique des plaques
Activité 1 - Les points chauds et leur apport au modèle de la tectonique des plaques
1.
2.
3.
4.
Voir la réponse 5.
Certains volcans sont en activité et d’autre pas, plus on s’éloigne des volcans en activité plus l’âge des volcans est
élevé et leur activité cesse. Ces volcans sont alignés suivant une droite orientée sud-est / nord-ouest.
Voir réponse 5.
La disposition de ces volcans permet de penser que le volcan de Loihi est situé sur le point chaud et les volcans éteints
sont passés au dessus du point chaud et s’en sont éloignés d’où l’arrêt de l’activité du volcan.
5.
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distance des volcans par rapport au
point chaud en fonction de leur âge
distance en km
500
400
y = 71.029x + 166.56
300
200
100
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
âge du volcan en millions d'années
Le coefficient directeur de la droite est de71, soit 71km en un million d’années ou 7,1 cm par an.
6.
L’alignement de volcans éteints par rapport à un volcan actif, permet de dire que la plaque se déplace au dessus d’un
point chaud. En effet, les volcans se forment lors du passage sur le point chaud et s’éloigne de ce panache lorsque la
plaque se déplace.
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Activité 2 - comprendre le fonctionnement des failles transformantes
1.
2.
3.
Le long des failles, les plaques se déplacent en sens opposé. Ceci crée des tensions à l’origine des nombreux séismes.
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