aide à la correction bac blanc

AIDE A LA CORRECTION
MINI BAC BLANC
/ 1ère S
PARTIE I : RESTITUTION ORGANISEE DES CONNAISSANCES
La Partie superficielle de la Terre est constituée par un assemblage d’une douzaine
d’éléments, les plaques lithosphériques. Leurs limites ont été déterminées à partir de
l’observation de l’activité sismique de la Terre, et leur composition chimique est accessible par
les échantillons présents en surface ou obtenue par forage.
I / LA REPARTITION DES ONDES SISMIQUES ET LES LIMITES DES PLAQUES
Les épicentres des séismes se répartissent le long de lignes étroites localisées essentiellement
autour de l’Océan Pacifique, au sein des autres océans et dans les montagnes récentes. Ces
lignes délimitent des zones où l’activité sismique est très réduite voire nulle. Ce sont les limites
des plaques, on distingue ainsi une douzaine de plaques, exemple la plaque eurasiatique où se
trouve la France.
Schéma simple illustrant cette répartition.
II / L’EPAISSEUR DES PLAQUES
A une certaine profondeur on note un ralentissement des ondes marquant le passage dans un
milieu rendu ductile (la LVZ) avec l’augmentation de température liée à l’augmentation de la
profondeur ; par opposition avec le milieu supérieur qui est rigide. Cette discontinuité est une
limite thermique correspondant à l’isotherme 1 200 – 1 300°C.
La partie superficielle rigide (où sont localisés les foyers des séismes) forme la lithosphère
(plaques lithosphériques) reposant sur l’asthénosphère solide et ductile.
La profondeur de cette discontinuité est variable, de quelques km sous les océans à plusieurs
dizaines de km sous les continents.
Schéma illustrant cette variabilité.
III / LA COMPOSITION CHIMIQUE DES PLAQUES LITHOSPHERIQUES
Elle est connue à partir d’échantillons prélevés en surface ou obtenus par forage, mais
également à partir de remontées de matériau liées aux mouvements tectoniques.
On distingue deux zones séparées par la discontinuité du Moho, mise en évidence par la
présence d’ondes réfléchies :
La croûte : composée essentiellement de basalte et de gabbro au niveau des océans et
de granite et de gneiss au niveau des continents.
Le manteau supérieur constitué par des péridotites. Elles sont rigides dans la
lithosphère (et ductile dans l’asthénosphère).
Schéma bilan regroupant les informations précédentes.
Ouverture possible : ces plaques lithosphériques sont mobiles.
/ 1,5
/2
/ 2,5
/2
/2
PARTIE II : EXPLOITATION DE DOCUMENTS
Exercice 1 : LA VITESSE DES PLAQUES LITHOSPHERIQUES
La répartition de ces volcans n’est pas aléatoire. Quelle est la cause de cet alignement ?
Cet alignement peut être provoqué par le déplacement de la plaque eurasiatique au-dessus
d’un point chaud fixe en profondeur.
Evaluation 3
p1/3
/ 1,5
Les Rives
Les Rives
Agde
Il y a 2,5 Ma
Agde
Il y a 0,5 Ma
Point chaud
La plaque eurasiatique s’est déplacée dans une direction très proche du Nord. Le volcan le
plus âgé se trouve au Nord de la manifestation la plus récente du point chaud.
Calcul de la vitesse du déplacement.
Entre le volcan d’Agde et celui des Rives, il y a environ 10 cm sur la carte, soit environ 71 km
et cette distance a été parcourue en 2 Ma.
V = d / t . Les unités choisies sont cm, a et cm/a
La vitesse moyenne est d’environ 3,6 cm/a.
Depuis 0,5 Ma, l’activité du point chaud n’est plus visible. Cette période d’inactivité est trop
courte pour permettre d’en conclure sa disparition.
D’autres études sont nécessaires pour déterminer le mouvement actuel de la plaque
eurasiatique, à l’aide par exemple du positionnement GPS. Document ci-dessous pour
information.
Exercice 2 : LE DEPLACEMENT DES PLAQUES LITHOSPHERIQUE
Le calcul de la profondeur de la discontinuité utilise les lois de Descartes sur la propagation
des ondes.
Calcul de la vitesse moyenne des ondes sismiques dans le milieu 1. On utilise la propagation
des ondes directes, 4 000 m parcourus en 6,4 s.
V=d/t
V = 4 000 / 6,4 = 625 m/s
Distance parcourue par les ondes réfléchies.
Schéma du trajet des ondes réfléchies. Pour la station située à 2 000m
d=v.t
v = 625 m/s car les ondes réfléchies se propagent dans le même milieu que les
ondes directes, donc à la même vitesse.
d = 625 m x 3,52 m/s= 2 200 m
Evaluation 3
p2/3
/1
/ 1,5
/ 1,5
/ 1,5
Utilisation du théorème de Pythagore. AB = AC / 2 = 1 000 m. AD = ADC /2 = 1 100 m
A
B
C
/ 1,5
D
AD² = AB² + BD²
BD² = AD² - AB²
BD² = 1 100² - 1 000²
BD² = 210 000
BD ≈ 458 m
Construction du graphique
Droite d’équation y = ax + b ou a représente la pente de la droite (dt/dx) c’est à dire l’inverse
de la vitesse.
xb - xa = 4 000 – 1 200 = 2 800
dx = 2 800 m
yb – ya = 2,29 – 1,70 = 0,59
dt = 0,59 s
Calcul de la vitesse dans le milieu 2
2 800 m / 0,59 s = 4 745 m/s
Evaluation 3
p3/3
/ 1,5