Thème 1B 1ère S La tectonique des plaques, histoire d`un modèle

Thème 1B 1ère S La tectonique des plaques, histoire d'un modèle
Thème 1B
Activité 12 : Les vecteurs vitesses de déplacement des plaques lithosphériques
Compétences travaillées
Notions à construire
Le modèle prévoit que la croûte océanique est d’autant plus vieille qu’on
s’éloigne de la dorsale. Les âges des sédiments en contact avec le plancher
océanique (programme de forage sous-marins JOIDES) confirment cette
prédiction et les vitesses prévues par le modèle de la tectonique des
plaques.
Le modèle prévoit des vitesses de déplacements des plaques (d’après le
paléomagnétisme et les alignements de volcans intraplaques). Avec
l’utilisation des techniques de positionnement par satellites (GPS), à la fin
du XXème siècle, les mouvements des plaques deviennent directement
observables et leurs vitesses sont confirmées.
Attitudes
Capacités
Saisir et exploiter des informations sur cartes.
Concevoir, réaliser et exploiter un modèle analogique.
Réaliser des mesures sur le terrain pour comprendre le principe du GPS.
Saisir et exploiter des données sur des logiciels.
Manifester du sens de l’observation,
de la curiosité, de l’esprit critique
Faire preuve d’autonomie
Percevoir le lien entre sciences et
technique
La tectonique des plaques est née en 1968 sous la forme d'une théorie de l'évolution de la surface du globe dans son entier, d'où le nom qu'on lui donne souvent de tectonique
globale. Fondée sur une approche géophysique, elle a, depuis lors, été l'objet de nombreuses vérifications qui en ont fait une théorie largement admise.
A partir des documents proposés, déterminer les sens et les vitesses de déplacements des quelques plaques lithosphériques citées.
Document 1 : Etude de l’âge des sédiments océaniques par le programme JOIDES (Livre p 119)
Matériel : logiciel Tectoglob
Guy Pautot et Xavier Le Pichon écrivaient en 1973 :
« Le mérite du programme Joides Joint Oceanigraphic Institutions for Deap Earth Sampling est d’avoir vérifié jusqu’à présent que les prévisions faites par l’hypothèse du
renouvellement des fonds océaniques étaient remarquablement précises. »
« Le programme de forages profonds JOIDES (Joint Oceanographic Institutions Deep Earth Sampling) débuta de manière spectaculaire en août 1968, lorsque le navire « Glornar
Challenger » carotta, sous 3 500 m d'eau, à150 m sous le fond du golfe du Mexique, des sédiments du « caprock » d'un dome de sel, qui contenaient des traces de pétrole et de
gaz. Depuis cette époque, 35 millions de dollars ont été dépensés, durant les phases 1 et 2 du projet, et 33 millions supplémentaires seront dépensés pendant la phase 3, qui se
terminera en août 1975.
Environ 150 km de roches ont été forés dont une trentaine carottés en 270 forages répartis dans tous les océans. »
Document 2 : Des données GPS et les vecteurs de déplacement (p 120 et 121)
Le mouvement des plaques tectoniques peut être appréhendé par des mesures de positionnement GPS (Global Positioning System). Les mesures, réalisées quotidiennement par un
ensemble de satellites depuis une dizaine d’années, donnent la position en longitude et latitude des stations au sol (la précision est de l'ordre de quelques millimètres).
Le déplacement de la station s'obtient en construisant graphiquement la résultante du déplacement en longitude et en latitude, en centimètres.
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Exemple de construction d'un vecteur vitesse de déplacement
Document 3 : Localisation de quelques stations GPS dans le monde
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Document 4 : Détermination des vecteurs vitesses de balises GPS
Matériel : Fichiers Tableur données GPS des balises PAMA, EISL, MKEA, TAEJ
Station
PAMA
EISL
MKEA
TAEJ
Vitesse en latitude (en cm/an)
Vitesse en longitude (en cm/an)
Vecteur vitesse totale (en cm/an)
Les vecteurs vitesse mesurés aux différentes stations sont aussi visibles avec le logiciel "TectoGlob" :
 Afficher les stations GPS
 Dans le menu "mode", délimiter une zone
 Dans le menu "Vecteurs", choisir "Choisir les vecteurs à afficher", puis "trier"
Cocher la station souhaitée puis cliquez sur "Carte"
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