Première Spécialité SVT T2 – Dynamique interne de la Terre
G.BRIDON et C.MALSAN
Activité 4 : Comment caractériser la mobilité horizontale des plaques lithosphériques ?
Capacités Objectifs de connaissances Validation de compétences
- Analyser les marqueurs thermiques, sismologiques et pétrologiques en lien avec le contexte géodynamique.
- Étudier des données magnétiques, sédimentaires ou géodésiques
- Analyser des bases de données de vitesse de déplacement
Les plaques lithosphériques en mouvement
Construire un graphique avec un tableur [Individuel - Q9]
Dans le modèle de la tectonique des plaques, la lithosphère est découpée en plaques, zones géologiquement calmes limitées par des zones géologiquement très actives. Ces plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres.
→ Bande annonce Age de glace 4 (svt4ever.fr)
Problème 1 : Comment certains marqueurs géologiques permettent-ils en évidence les limites des plaques ? Ressources
- Logiciel Tectoglob3D, document 1 et sa fiche technique (svt4ever.fr) - Documents 1 et 2 p. 180 et 181 du livre Bordas
- Document 2 Consignes :
1. Avec le logiciel Tectoglob3D, afficher le flux géothermique, les volcans et les foyers sismiques puis le calque de données « limites des plaques tectoniques ».
Relever les différents types de frontières de plaques et préciser leurs caractéristiques géodynamiques.
2. À partir du logiciel Tectoglob3D relever les caractéristiques du flux géothermique, la répartition et la profondeur des séismes de 3 régions : Cordillère des Andes (Pérou et Chili), Himalaya et dorsale Atlantique (Nord et Sud).
3. À partir du document 2 p.181 de votre livre, identifier la texture de chaque roche, sa composition minéralogique et en déduire le nom des roches. Associer ces roches aux trois types de frontières de plaque.
4. À partir des informations précédentes et du document 2, construire un tableau comparatif du contexte géodynamique de chaque frontière de plaque : indices géologiques sismiques, géothermiques et pétrologiques.
Problème 2 : Comment quantifier les mouvements passés ? Ressources d’indices paléomagnétiques :
- Documents 1, 2A et 2B p.172 et173 du livre Bordas Consignes :
5. À partir des documents du livre, expliquer l’origine des anomalies magnétiques et leur répartition de part et d’autre de la dorsale océanique.
6. À partir du document 2B, calculer la vitesse moyenne (en mm.an-1) de divergence des deux plaques, au cours des 2 derniers millions d’années.
Ressources d’indices sédimentaires : - Document 1 p.174 du livre Bordas - Carte des fonds océaniques
- Logiciel Tectoglob3D et sa fiche technique (svt4ever.fr) Consignes :
7. Avec le logiciel Tectoglob3D, afficher les âges du plancher océanique et remonter le temps en visualisant la disposition passée des continents dans les extras des Actions.
8. À partir du document 1C du livre, calculer la vitesse moyenne d’expansion océanique au niveau de la dorsale Atlantique sur les 75 derniers millions d’années.
Première Spécialité SVT T2 – Dynamique interne de la Terre
G.BRIDON et C.MALSAN Ressources d’indices volcaniques :
- Documents p.176 et 177 du livre Bordas
- Logiciel Google Earth et le fichier Hawaii.kmz (svt4ever.fr et serveur) - Document 3
Consignes :
9. À l’aide du document 3 et du logiciel Google Earth, relever les valeurs d'âge et de distance pour construire le graphe des âges des volcans des îles émergées en fonction de leur distance au Kilauea à l’aide d’un tableur.
10. Expliquer en quoi les résultats précédents valident le modèle (doc. 2A p.177).
11. Évaluer alors la vitesse moyenne de déplacement de la plaque Pacifique dans cette région ainsi que sa trajectoire.
Problème 3 : Comment quantifier les mouvements actuels ? Ressources :
- Documents p.170 et 171 du livre Bordas
- Logiciel Tectoglob3D et sa fiche technique (svt4ever.fr) - Document 1
- Papier millimétré Consignes :
12. Avec le logiciel Tectoglob3D et à l’aide du document 1, se répartir dans la classe les affichages des vecteurs GPS des balises ISPA (plaque de Nazca) et COPO (Chili sur la plaque sud-américaine), VACS (plaque africaine) et DGAR (plaque australienne), IISC (plaque indienne) et LHAZ (plaque eurasiatique).
13. Préciser le sens de déplacement de chaque plaque, sa vitesse moyenne et le type de mouvement.
Première Spécialité SVT T2 – Dynamique interne de la Terre
G.BRIDON et C.MALSAN Document 1 : Utilisation du logiciel Tectoglob3D
* Visualiser le flux géothermique :
- Dans données affichées, choisir le calque de données flux géothermique pour le visualiser à l’échelle du globe.
- Dans données affichées, choisir Tomographie sismique et le modèle GAP-P4. Réaliser des coupes grâce à l’onglet Actions.
* Visualiser les foyers sismiques :
- Dans données affichées, choisir foyers sismiques pour les visualiser sur tout le globe.
- Après avoir affiché les foyers sismiques, réaliser des coupes grâce à l’onglet Actions.
- Les foyers sismiques peuvent être vus en transparence à travers le globe dans Actions, Extras, Visualiser les foyers sismiques à travers le globe.
* Visualiser les données GPS :
- Dans données affichées, choisir vecteurs GPS pour les visualiser sur tout le globe.
- Zoomer sur les zones choisies et avec une distance prise en compte de max 200 km, double-cliquer à la base du vecteur pour être le plus près de la station.
- Dans la fenêtre de résultats s’affichent des informations dont les graphiques des déplacements en latitude et longitude en fonction des années.
Document 2 : Le modèle MORVEL des plaques lithosphériques - @Belin
En 2011, les scientifiques Charles de Mets, Richard Gordon et Donald Argus ont publié le dernier modèle de déplacement des plaques. Il comprend 56 plaques et a été établi à partir de données sur les séismes, ainsi que de vitesses de déplacements de portions de lithosphères obtenues grâce à des données magnétiques, bathymétriques (étude des profondeurs et du relief des océans) et GPS.
Première Spécialité SVT T2 – Dynamique interne de la Terre
G.BRIDON et C.MALSAN Document 3 : Les volcans d’Hawaï : exploitation avec Google Earth
Certains volcans de la zone Pacifique dessinent des alignements plus ou moins réguliers : la chaîne des volcans émergés d’Hawaï.
L’âge des volcans est croissant, le volcan actif occupe actuellement l’extrémité « la plus jeune » (volcan Kilauea).
Pour expliquer ces faits, Morgan émet l’hypothèse que ces volcans proviennent de l’activité d’un panache de matériel chaud (nommé point chaud) provenant d’un endroit fixe dans le manteau profond ; des magmas perforeraient la plaque lithosphérique qui dérive au-dessus de ce point chaud (doc.2A p.177).
* Ouvrir le logiciel Google Earth.
* Ouvrir le fichier Hawaï.kmz. Le secteur Pacifique apparaît à l’écran.
* Suivre les recommandations suivantes :
-
Décocher les bases de données primaires (fenêtre basse)-
Zoomer sur les îles, vérifier que le dossier « Hawaï » dans la rubrique « Lieux temporaires » soit coché. Déplier le dossier pour y cocher seulement les rubriques « Volcans » et « Légendes ».-
Sélectionner l'option « Outils » dans le bandeau supérieur, puis la « Règle » ; choisir l'unité Km et la « Navigation à la souris ».-
Relever les âges des différents volcans et leur distance par rapport au volcan le plus jeune de l’île d’Hawaï.- Ouvrir un tableur et reporter les valeurs d’âge et de distance dans un tableau puis construire le graphe exprimant les âges des volcans en fonction de leurs distances au Kilauea.
