Exercice type BAC : l’Islande
L’Islande est une zone géologiquement très active. On s’interroge sur le contexte* géologique de l’Islande.
A partir de l’étude des 2 vecteurs GPS enregistrés en Islande, proposez une hypothèse sur ce contexte géologique puis argumentez votre hypothèse grâce aux informations extraites des documents.
* contexte géologique : divergence, convergence : subduction ou collision PB, Consignes, Infos, Déduction, Connaissances
Carte géologique de l’Islande et vecteur GPS
GUIDE :
Après avoir émis votre hypothèse en introduction, recherchez les arguments qui confortent votre hypothèse dans les documents fournis. Ne négligez pas la carte géologique.
Organisez vos arguments dans un exposé structuré en paragraphes Apportez une conclusion
Déplacement vers le Nord-ouest
Déplacement vers le Nord-est
Volcanisme Age Volcanisme
Faille normales = Extension Volcans le long des failles
Documents :
Observation des roches volcaniques
Volcanisme effusif, laves très fluides.
Analyse à arguments Roche microlithique (à refroidissement rapide en surface ; volcanique) Verre + microcristaux :
Plagioclase, pyroxène, olivine = Basaltes
+ Laves effusives à
Volcanisme type « dorsale », zone de divergence
Les failles normales sont le résultat de la mise en place de forces d’extension à mise en relation avec la carte …et vos
connaissances…
On voit sur la carte des failles normales, toutes parallèles, orientées (NO/SE) perpendiculairement aux vecteurs de déplacement
Failles normales = forces d’extension dues à des mouvements de divergence à zone de divergence
Carte de la séismicité Analyse à Mise en relation avec vos connaissances …
Séismicité importante, foyers alignés qui traverse l’Islande (NE/SO) et se prolonge dans l’océan Atlantique
Les foyers sont superficiels (0/40 les plus nombreux et quelques-uns 40/ 80 Km) De faible magnitude
Séismicité caractéristique de zones de divergence, dorsale à
L’Islande est traversée par la dorsale médio océanique Atlantique
O
Pyro
Plagio
Frontière de plaques
Tomographie sismique Analyse à mise en relation avec vos connaissances.
Sous l’Islande, anomalie de vitesse – dans le manteau supérieur, en surface (et en profondeur, nous y reviendrons !)
Anomalie de vitesse - = anomalie thermique + : mouvements de matière profonde et chaude, ascendants = mouvement de convection à l’aplomb de l’axe de l’Islande, limite de plaques Contexte de divergence confirmé Remontée asthénosphère
Introduction Contextualisation
Mots clés Problème
Plan
L’Islande est une ile volcanique géologiquement très active située dans l’Atlantique nord. Le modèle de la tectonique des plaques nous a montré que les zones géologiquement actives de notre planète correspondent à des zones de frontières de plaques lithosphériques : divergentes ou
convergentes (subduction ou collision).
On s’interroge sur le contexte géologique de l’Islande.
A partir des données GPS fournies, nous allons établir une hypothèse quant à ce contexte, puis nous utiliserons les documents fournis (dans le sujet de Bac : vos connaissances !) pour argumenter notre hypothèse.
Consignes Grâce à l’étude en direct des enregistrements GPS du réseau de balises situées sur toute la surface du globe, on connaît le déplacement absolu et relatif de ces balises et donc des plaques lithosphériques qui les portent.
L’étude de 2 balises situées en Islande : Reyk, à l’ouest et Hofn à l’est de l’ile, nous montre que ces 2 balises se déplacent dans des directions opposées
• Reyk vers le NO de 2,2 cm/an
• Hofn vers le NE de 1,25 cm/an
Ces 2 balises s’éloignent donc l’une de l’autre : on peut faire l’hypothèse que l’Islande est située sur une zone de divergence, les 2 balises seraient situées sur 2 plaques différentes qui s’éloignent l’une de l’autre.
A partir de là, vous pouvez avancer les arguments dans l’ordre que vous voulez, selon le plan qui vous semble le plus cohérent. Le plan suivant est moins choix, en aucun cas il n’est imposé. Toute démarche cohérente est valorisée !
I/Une ile géologiquement active
1) Volcanisme On note la présence de nombreux volcans, effusifs, à laves fluides qui produisent des roches volcaniques dont l’analyse montre qu’elles sont bien microlithiques (verre + microcristaux de plagioclase, pyroxène, olivine) ; leur composition correspond à celle des basaltes, roches refroidies lentement en surface à partir d’un magma provenant de la fusion partielle des péridotites du manteau
Ce type de volcanisme est caractéristique des zones de divergence, ce sont les roches volcaniques produites au niveau des dorsales.
Sur la carte géologique on voit que l’âge de ces basaltes augmente de façon parallèle et symétrique à l’axe de l’ile où sont situés les volcans, et les basaltes les plus récents : les 2 plaques situées de part et d’autre de la
frontière divergent et éloignent progressivement les basaltes formés dans l’axe.
Cette observation est confirmée par la présence de failles normales dans cet axe, toutes parallèles et symétriques à l’axe. C’est à leur niveau que se déroulent les séismes et que se localisent les volcans. Elles sont le résultat de forces d’extension, dues à des mouvements divergents. Ces forces étirent la croûte qui se fracture déclenchant des séismes et des remontées
magmatiques à l’origine des roches volcaniques de surface : l’Islande est une zone d’expansion
2) Séismicité Les séismes sont localisés le long des failles normales, ce sont des
séismes superficiels : les plus nombreux entre 0 et 40 Km de profondeur ( + 40 à 80 Km), de faible magnitude.
Cette séismicité est caractéristique des zones de divergence : les séismes superficiels se déroulent dans la lithosphère, peu épaisse et sont dus aux contraintes exercées par les forces d’extension et qui se libèrent lors de ruptures au niveau des failles.
II/ confirmation par la tomographie sismique
La tomographie sismique nous permet de connaître les structures profondes de la terre en étudiant les anomalies de vitesse de propagation des ondes sismiques.
Sous l’Islande on observe une anomalie de vitesse négative : les ondes ralentissent témoignant d’une anomalie de température positive : on a une remontée de matériel chaud et profond du manteau supérieur à la faveur de mouvements de convection ascendants caractéristiques des zones de dorsale océanique.
Cette remontée de l’asthénosphère permet la fusion partielle des péridotites, formant un magma qui alimente le volcanisme basaltique.
Cette particularité thermique est utilisée par les islandais qui utilise la proximité de cette zone de chaleur pour générer de l’énergie (géothermie)
Conclusion Réponse au Pb
Ouverture
L’Islande est bien située dans une zone de divergence, elle est située à cheval sur 2 plaques lithosphériques océaniques qui s’éloignent l’une de l’autre provoquant une forte activité sismique et volcanique.
L’Islande est une ile correspondant à une dorsale émergée, on peut y étudier à l’air libre le phénomène d’expansion océanique
On peut se demander pourquoi ce contexte géologique particulier a généré une dorsale émergée. La réponse est peut-être dans l’étude du profil de tomographie sismique qui indique aussi une anomalie thermique
positive très profonde au niveau du manteau inférieur : nous en parlerons plus tard : l’Islande est aussi un « point chaud »
C’est pas sorcier : https://youtu.be/xYsw5gcUPf0
