SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE – 1° Sv et Sb (Durée 2 h) 1/3

SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE – 1° Sv et Sb
(Durée 2 h)
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PARTIE 1 : MAITRISE DES CONNAISSANCES : sur la feuille réponse (3/3)
 QCM (3,5 points) : Cochez la proposition exacte pour chaque question 1 à 7
 Synthèse des connaissances (6.5 points)
Au niveau de la dorsale, on observe la fusion partielle de la péridotite
asthénosphérique. Vous expliquerez:
 Le mécanisme qui provoque la fusion
 les conséquences de la fusion partielle sur la composition chimique du
magma obtenu.
Votre exposé sera accompagné du diagramme pression/température illustrant
votre propos.
PARTIE 2 : PRATIQUE DU RAISONNEMENT SCIENTIFIQUE
1/ Une limite thermique entre la lithosphère et l'asthénosphère ( 7 points)
A l'aide des documents ci-dessous et de vos connaissances, donner les arguments qui
ont permis d'établir une limite entre lithosphère et asthénosphère et montrer que
l'asthénosphère est une enveloppe solide ductile en effectuant le calcul du rapport R à
50, 100, 200 et 250km de profondeur.
2/3
: géotherme à une profondeur donnée
; solidus des péridotites
2/ Basalte et fusion partielle (3 points)
Sachant que la fusion partielle qui a donné le basalte est de 15 %, calculez le
pourcentage de Si dans la péridotite résiduelle (qui n'a pas fondue).
Pourcentage de Si dans la péridotite asthénosphérique (péridotite mère) : 21 %
Pourcentage de Si dans le basalte : 23 %
Aide : commencer votre raisonnement avec 100 g de péridotite mère.
Nom :
Prénom :
FEUILLE-RÉPONSES
3/3
PARTIE 1 : MAITRISE DES CONNAISSANCES
 QCM (3,5 points) Rappel, cochez la bonne réponse.
1 / La tectonique des plaques est :
 une théorie inventée par Wegener
 un mouvement de divergence des plaques océaniques
 un modèle relatif aux plaques lithosphériques
2 / Le continent Sud Américain et l’Afrique appartenaient à un continent unique :
 il y a 20 000 ans
 il y a 200 millions d’années
 au moment de la formation de la Terre
3 / Dans la théorie développée par Wegener, les continents se déplacent :
 en glissant horizontalement sur un socle océanique
 en étant poussés par les plaques océaniques en cours de formation
 en étant tirés par les plaques océaniques en subduction
4 / Dans un basalte, les minéraux sont :
 les mêmes que ceux du gabbro
 à l’état fondu car le basalte est une lave
 tous de même taille
5 / La lithosphère est :
 plus ou moins un synonyme de croûte terrestre
 la partie supérieure du manteau asthénosphérique
 constituée de la croûte et d’une partie très rigide du manteau
6 / Le volcanisme intraplaque est un volcanisme :
 associé au contexte de subduction
 associé à la formation des dorsales océaniques
 indépendant du mouvement des plaques lithosphériques
7 / Le manteau asthénosphérique remonte sous une dorsale parce que :
 étant liquide, il est moins dense que la lithosphère
 étant chaud, il est moins dense que le manteau environnant
 les plaques océaniques s’écartent, ce qui crée du magma.
CORRIGE ET BAREME
PARTIE 1 : MAITRISE DES CONNAISSANCES
 QCM (3,5 points) : Cochez la proposition exacte pour chaque question 1 à 7
1 / La tectonique des plaques est :
 une théorie inventée par Wegener
 un mouvement de divergence des plaques océaniques
X un modèle relatif aux plaques lithosphériques
2 / Le continent Sud Américain et l’Afrique appartenaient à un continent unique :
 il y a 20 000 ans
X il y a 200 millions d’années
 au moment de la formation de la Terre
3 / Dans la théorie développée par Wegener, les continents se déplacent :
X en glissant horizontalement sur un socle océanique
 en étant poussés par les plaques océaniques en cours de formation
 en étant tirés par les plaques océaniques en subduction
4 / Dans un basalte, les minéraux sont :
X les mêmes que ceux du gabbro
 à l’état fondu car le basalte est une lave
 tous de même taille
5 / La lithosphère est :
 plus ou moins un synonyme de croûte terrestre
 la partie supérieure du manteau asthénosphérique
X constituée de la croûte et d’une partie très rigide du manteau
6 / Le volcanisme intraplaque est un volcanisme :
 associé au contexte de subduction
 associé à la formation des dorsales océaniques
X indépendant du mouvement des plaques lithosphériques
7 / Le manteau asthénosphérique remonte sous une dorsale parce que :
 étant liquide, il est moins dense que la lithosphère
X étant chaud, il est moins dense que le manteau environnant
 les plaques océaniques s’écartent, ce qui crée du magma.
 Synthèse des connaissances (6.5 points)
Mécanisme qui provoque la fusion :
- remontée de la péridotite chaude
- par différence de densité
- à l'état solide
- baisse de pression
- sans baisse de température (ou très faible)
- le géotherme coupe le solidus
Les conséquences de la fusion partielle sur la composition chimique du magma
obtenu
- péridotite hétérogène
- tous les minéraux n'ont pas le même point de fusion
- fusion préférentielle de certains cristaux alors que d'autres fondent peu ou pas
- donc enrichissement ou appauvrissement du liquide
- et inversement pour péridotite résiduelle
Diagramme :
PARTIE 2 : PRATIQUE DU RAISONNEMENT SCIENTIFIQUE
1/ Une limite thermique entre la lithosphère et l'asthénosphère ( 7 points)
Doc 1 : on voit un ralentissement des ondes vers 100 Km,
- or c'est tjrs la même roche (péridotite)
- et on sait que la vitesse des ondes dépend de la nature cassante ou ductile des roches.
Donc un ralentissement sans chgt de roche traduit un écartement des atomes donc un état
moins rigide.
Calculs R50=0.36; R10=0.64 R150=0.81;
R250=0.82
Les calculs nous apportent une confirmation :
- jusqu'à 100 Km la roche est cassante, c'est la lithosphère
- au delà, la roche est ductile, c'est l'asthénosphère
2/ Basalte et fusion partielle (3 points)
Dans 100g de péridotite mère, on a 21g de silice
Dans le basalte, on a (15x23)/100 = 3.45g de silice
Il reste dans la péridotite résiduelle 21-3.45 = 17.55g dans 85 g
Soit :(17.55x100) / 85 = 20.64 %