Partie 1 : Evaluation de la maîtrise par le candidat des
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Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Première S Mercredi 26 mars 2014- 1H50 Thème 1B- La tectonique des plaques : l'histoire d'un modèle Partie 1 : Evaluation de la maîtrise par le candidat des connaissances acquises (8 points). Magmatisme des dorsales. Montrez dans un texte organisé et illustré que comment la formation d'un magma au niveau d'une dorsale conduit à une expansion de la lithosphère océanique. La lithosphère océanique se forme au niveau des dorsales par cristallisation d’un magma venu du manteau. C’est cette formation continue qui permet l’expansion océanique : c’est un des moteurs de la tectonique des plaques/. Comment expliquer la formation d’un magma fluide au niveau des dorsales ? Comment engendre-il-le mouvement des plaques ? La Terre est une planète encore active. L’énergie interne emmagasinée dans les éléments radioactifs pendant sa formation se dissipe par convection. Les mesures des flux thermiques en surface permettent de mettre en évidence l’émergence de courants de matières chaudes, ascendants au niveau des dorsales ①. En remontant, la péridotite solide et chaude est soumise à une décompression. Vers 100 Km de profondeur, les conditions de température et de pression autorisent la fusion partielle ②. Certains minéraux comme l’’olivine, qui donne la coloration verte à la péridotite, a un point de fusion plus bas que les pyroxènes. Le magma issu de cette fusion partielle, moins dense remonte rapidement. Il peut se retrouver piégé dans une chambre magmatique dans laquelle il commence à solidifier. Cette cristallisation fractionnée ③ concerne encore les éléments ayant la température de solidification, la plus haute, l’olivine et les plagioclases. Le magma issu de ce second tri cristallise lentement en profondeur pour former les gabbros ④; roches dense, grenue, holocristalline. Contenant de gros cristaux de feldspath et de pyroxène. Quand il arrive en surface à une température d’environ, 800°C, il refroidi très rapidement sous forme de lave en coussin : pillow lava, composée de basalte peu cristallisé ⑤, microlithique, contenant parfois des petits cristaux de feldspaths (microlithes) dans un ciment non cristallisé de verre volcanique. La péridotite résiduelle complète la composition de la lithosphère. La remonté de la péridotite engendre le bombement de la lithosphère, son allongement, son amincissement, sa fracture. Le magma issu de la fusion partielle et de la cristallisation fractionnée s’insinue dans les failles ③, provoquant la divergence des deux lithosphères de part et d’autre de la dorsale 6. La symétrie de l’âge des anomalies magnétiques et de l’âge des fonds océaniques confirment l’existence de ces mécanismes. 1 Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Première S Mercredi 26 mars 2014- 1H50 Schéma des mécanismes géologiques à l’origine de l’accrétion océanique. Km sédiments 0 2 basaltes Magma différencié Cristallisation fractionnée ③ Complexe filonien Pl Gabbros massifs P O y 5 Magma peu évolué Fusion partielle ② Remontée du manteau par convection ① Moho Péridotites appauvries 8-10 2 Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Première S Mercredi 26 mars 2014- 1H50 Partie 1: Mobilisation des connaissances Magmatisme des dorsales Synthèse réussie Rédaction et/ou schématisation correcte(s) 8 Rédaction et/ou schématisation maladroite(s) 7 Rédaction et/ou schématisation correcte(s) 6 Rédaction et/ou schématisation maladroite(s) 5 Rédaction ou schématisation correcte(s) 4 Rédaction ou schématisation maladroite(s) 3 Rédaction et schématisation maladroites 2 Rédaction et schématisation hs 1 Elements scientifiques suffisants Elements scientifiques suffisants Synthèse maladroite Elements scientifiques insuffisants Elements scientifiques insuffisants Pas de synthèse Pas d'éléments scientifiques 0 8 Partie 2 sujet 1 : Pratiquer un raisonnement (3 points). Des passerelles intercontinentales. Représentation des passerelles intercontinentales La théorie de la dérive des continents s’attaque à la théorie des passerelles intercontinentales. L’existence de fossiles d’individus espèces identiques de part et d’autre des océans ne peut s’expliquer que s’ils ont eu un contact entre eux. Les fixistes et les mobilistes s’affrontent pour expliquer ce fait reconnu par les deux courants scientifiques. 3 Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Première S Mercredi 26 mars 2014- 1H50 Selon Wegener, cette répartition des fossiles montre que les deux continents étaient à l’époque de leur vie solidaire, ils n’en formaient qu’un. La répartition actuelle de part et d’autre de l’atlantique est le fait de la dérive des continents. Il renforce sa théorie par l’observation des marques de glaciations anciennes (250 Ma) réparties au sud de tous les continents, parfois à des latitudes ne permettant pas aujourd’hui la formation de glaciers, comme par exemple en Australie et en Afrique du sud où l’on retrouve des traces au niveau de l’équateur. La localisation de ces traces de glaciation confirme selon Wegener sa théorie montrant la présence il y a 250 Ma d’un seul super continent (la Pangée), localisé sur le pôle sud qui se serait disloqué formant les 5 continents actuels. Cette théorie est en contradiction avec celle des passerelles intercontinentales qui cherche à expliquer la répartition des fossiles sans modification de la position des continents (théorie fixiste). Ces passerelles intercontinentales hypothétiques auraient permis les migrations des espèces d’un continent à l’autre. Elles n’ont jamais été justifiées par aucun argument scientifique. Les observations des fonds océaniques montreront par contre plus tard qu’elles n’existent pas. Partie 2, exercice 1 i Le raisonnement est cohérent et répond à la problématique les éléments scientifiques issus des documents sont complets: 3 les éléments scientifiques issus des documents sont incomplets : 2 Tous les éléments scientifiques issus des documents sont présents et La réponse à la problématique est reliés le plus souvent entre eux erronée ou partielle Même s’ils sont reliés entre eux, 1 seul élément scientifique Peu d'éléments scientifiques prélevés et peu de lien 2 1 0 3 4 Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Première S Mercredi 26 mars 2014- 1H50 Représentation des traces des calottes polaires. Wegener grand explorateur observe, sur certaines portions des continents actuels, des marques de glaciation datant d'il y a 250 millions d'années, indiquant que ces portions de continents ont été recouvertes par une calotte glaciaire. 5 Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Première S Mercredi 26 mars 2014- 1H50 Partie 2 sujet 2 : Pratiquer une démarche scientifique dans le cadre d'un problème scientifique à partir de l'exploitation d'un ensemble de documents et en mobilisant ses connaissances (5 points). Le golfe d’Aden est un jeune océan animé d’un mouvement d’expansion de part et d’autre de la dorsale située entre l’Arabie et l’Afrique. Comment les données topographiques permettent-elles de montrer l’expansion de ce jeune océan ? La topographie, les reliefs caractéristiques des océans. Bordées par deux plateaux continentaux (ES12), les deux marges S-O et N-E du golfe d’Aden témoignent d’un l’ancien rifting continental. De densité 2.7, les roches observées par sismique réflexion montrent sur 30 Km des déformations des granites de la croute continentale : failles normales et blocs basculés caractéristiques des mouvements d’extension. La divergence de la péninsule arabique du reste du continent africain peut être évalué par la datation es sédiments synrift à 35 Ma. Composition caractéristique d’une lithosphère océanique : Ces marges sont séparées par une croute océanique de densité 2.9 (en bleue) composée de basalte et de gabbro, de densité supérieure à la croute continentale : granite de densité 2.7 et inférieure au manteau constitué de péridotite de densité 3.3. L’océan indien s’est insinué dans le fossé d’effondrement très visible au centre du rift axial. Il y a 18 Ma. La présence des roches magmatiques témoignent de l’activité d’une dorsale. Le golfe d’Aden est donc un océan en formation. Les mouvements divergents de la péninsule arabique et de l’Afrique sont la conséquence de la formation d’un rift, d’une dorsale. L’océan indien s’est insinué dans le fossé d’effondrement crée par l’effondrement de la lithosphère. Tableau de correction : Sujet 22 Le golfe d'Aden Démarche cohérente qui permet de répondre à la problématique Démarche maladroite et réponse partielle à la problématique Aucune démarche ou démarche incohérente Tous les éléments scientifiques issus des documents et des connaissances sont présents et bien mis en relation. Des éléments scientifiques bien choisis issus des documents et/ou des connaissances bien mis en relation mais incomplets. Des éléments scientifiques bien choisis issus des documents et/ou des connaissances incomplets et insuffisamment mis en relation. Quelques éléments scientifiques issus des documents et /ou des connaissances bien choisis mais incomplets et insuffisamment mis en relation Quelques éléments scientifiques parcellaires issus des documents et/ou des connaissances, et juxtaposés 5 4 3 2 1 5 6 Evaluation des Sciences de la Vie et de la Terre-Première S Mercredi 26 mars 2014- 1H50 Les sédiments les plus anciens, accumulés sur la marge du golfe d’Aden au niveau des subsidences (enfoncement associés au basculement des blocs ente les failles normales) ; les sédiments synrifts sont datés de 35 Ma. Les sédiments âgés de moins de 18 Ma ; postrifts, n’ont pas été affectés par leur mouvements. ère (d’après livre Nathan , 1 S, page 380) (/ 7
