Eléments de correction du TP 15 Partie 1 : petit complément d

Eléments de correction du TP 15
Partie 1 : petit complément d’informations : réponses aux questions avec les documents du livre
pages 114 et 115 (non demandé dans le TP mais utile à la compréhension) :
1 Les failles transformantes sont perpendiculaires à l’axe de la dorsale. La dorsale est donc segmentée en
tronçons (doc. 1). On observe que la sismicité est localisée entre les deux tronçons de dorsale au niveau
de la faille transformante. On n’observe pas de sismicité au niveau des prolongements de la faille
transformante au-delà des tronçons de dorsale.
2 pour expliquer l’origine de la sismicité au niveau de la faille transformante, on peut penser à un
mouvement de coulissage le long de la faille.
3 Les failles transformantes sont parallèles aux parallèles eulériens. Ce sont donc des portions de cercle
centrés sur l’axe eulérien qui passe par le centre de la Terre. Chaque point d’une plaque (par exemple de la
plaque africaine) se déplace sur le globe en suivant un parallèle eulérien : ce déplacement est une rotation
autour de l’axe eulérien. Plus le point est distant d’un des deux pôles de rotation et plus sa vitesse linéaire
sera grande (la vitesse angulaire étant constante). Les différences de vitesse linéaire des différents points
d’une plaque selon leur distance aux pôles eulériens génèrent des tensions à l’origine des failles
transformantes.
4 On observe trois types de frontières caractérisés par :
– des mouvements de divergence au niveau des dorsales ;
– des mouvements de convergence au niveau des fosses océaniques ;
– des mouvements de coulissage au niveau des failles transformantes.
5 Le modèle de la tectonique des plaques a été construit à partir de l’étude des failles transformantes. Leur
analyse a abouti au modèle selon lequel la surface de la Terre est divisée en plaques rigides qui se
déplacent selon un mouvement de rotation autour d’un axe (axe eulérien).
Partie II . des observations confirment le déplacement des plaques
1) P. 119 + doc annexe sur site du lycée.
L’expansion océanique est confirmée par la répartition des sédiments au contact avec la croûte océanique.
La répartition des bandes d’anomalie magnétiques avait permis de prédire que l’âge de la croûte de part et
d’autre de la dorsale augmente avec la distance à celle-ci, de façon symétrique par rapport son axe.
C’est aussi ce qui est observé sur cette carte avec la répartition des sédiments dont l’âge des dépôts
augmente symétriquement quand on s’éloigne de l’axe de la dorsale.
2) Le calcul de l’expansion océanique aboutit à à peu près 4.2 à 4.8 cm / an ( V = 2.2000.105 / 96.106
= 4,2 cm.an-1.)
Attention : La vitesse d’expansion est calculée à 30 ° Sud de latitude sur les 96 derniers Ma.
3) Question 5 page 119 :
Doc 1 page 118 : La plaque Pacifique s’est déplacée vers le nord entre 70 Ma et 45 Ma puis vers le
nord-ouest depuis 45 Ma.( utilisez le doc 2 pour comprendre comment s’effectue le déplacement).
Le calcul de la vitesse d’expansion aboutit à V = 8,6 cm. an-1. La valeur trouvée avec les données
paléomagnétiques est de 8,8 cm.an-1 sur les 4,5 derniers Ma [= millions d’années] (voir doc 2 et 3 page
100). On note cette très bonne corrélation des deux méthodes de calcul de la vitesse d’expansion.
5) L’analyse des alignements volcaniques renforce le modèle car les phénomènes observés, non pris
en compte initialement, témoignent du déplacement de plaques rigides de lithosphère ( au –
dessus d’une source de magma fixe).
La répartition et la datation des sédiments au contact des basaltes océaniques sont compatibles
avec le modèle de l’expansion océanique de Hess : c’est un argument supplémentaire, en plus du
de la répartition des anomalies magnétiques, en faveur du modèle de la tectonique des plaques.
Partie III. Données GPS
1) Les contours des plaques sur sismolg correspondent aux reliefs du globe : dorsales, fosses
océaniques, chaines de montagnes , ce sont des frontières de plaques.
2) L’Islande est une zone de divergence :
Le rift de Thingvellir se situe au niveau de la dorsale de l’Atlantique Nord qui émerge à ce niveau. Un rift
est un fossé d’effondrement délimité par des failles normales
Les failles normales se forment dans un contexte d’écartement, c’est donc un argument en faveur d’une
structure en divergence : voir animation proposée dans le TP 15 :
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-0049-1
Remarque : A cet endroit, la lithosphère s’amincit et l’asthénosphère remonte.
Une faille normale est une structure géologique associée à un contexte de divergence. Elle s’observe
au niveau d’une dorsale. Une faille inverse est une structure de convergence associée au contexte de
subduction [NB. : le programme de Terminale S permettra d’observer des failles inverses au niveau des
chaînes de montagne].
Faire le lien avec le doc 3 page 117 : Le mouvement de divergence provoque un étirement et un
amincissement de la couche de plâtre (alors qu’un mouvement de convergence entraîne un
raccourcissement et un épaississement de la couche de plâtre. Les mesures de déplacement fournies
quantifient ces observations).
Une autre observation montre que l’Islande est une zone de divergence : les vecteurs vitesses HOFN et
REYK s’éloignent l’un de l’autre dans des directions opposées de part et d’autre de la dorsale.
 Voir document mis à disposition à part sur le site du lycée « éléments de correction TP 15 partie
III ) pour les vecteurs vitesse de déplacement des plaques ( stations HOFN et REYK en Islande).