Session Septembre 2007

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1 THEME 4 : LA CONVERGENCE LITHOSPHERIQUE ET SES EFFETS Leçon 1 : convergence et subduction Session Septembre 2007 Les géologues ont défini des marqueurs de la convergence des plaques lithosphériques. En mettant en relation les informations des trois documents, identifiez les marqueurs géologiques qui ont permis à des géologues d'envisager l'existence d'une zone de subduction dans la région de Gibraltar. Vous préciserez le sens dans lequel la plaque subduite plonge. Document 1 : carte de la région de Gibraltar et localisation des épicentres de séismes ayant affecté la région D'après le dossier de Pour la Science - avril/juin

2 Document 2 : profil sismique de la couverture sédimentaire dans le golfe de Cadix Un trait de coupe noté AB sur la carte du document 1 fournit la position du relevé. D'après la revue Geology, décembre 2002 On appelle décollement le glissement de couches sédimentaires sur d autres roches. Document 3 : profil tomographique enregistré dans le golfe de Cadix La tomographie indique les anomalies de vitesse de propagation des ondes sismiques à une profondeur donnée (en % par rapport à la valeur normale). Les anomalies sont interprétées comme des anomalies de température. Une anomalie négative est associée à une zone chaude, une anomalie positive à une zone froide. D'après la revue Geology, décembre

3 Polynésie La région indonésienne, à laquelle appartient l'île de Sumatra, présente une importante activité sismique comme en témoignent les récents séismes : celui du 26 décembre 2004 de magnitude 9 qui a engendré des tsunamis meurtriers, celui du 12 septembre 2007 de magnitude 8,2. Les géologues ont relié ces séismes à la subduction existant dans cette région. Exploitez les documents afin de montrer que la frontière entre la plaque australienne et la plaque de la Sonde est une zone de subduction. En conclusion, faites une coupe schématique de cette zone de subduction. Document 1 : Schéma simplifié de la zone ouest indonésienne Les flèches représentent le déplacement relatif des plaques par rapport à la plaque de la Sonde 3

4 Document 2 : Répartition des foyers sismiques de magnitude supérieure ou égale à 6 dans la région de Sumatra de 1900 à 2002 Document 3 : Interprétation d'un profil de sismique réflexion selon la coupe Ab indiquée sur le document 2. Remarque : surface de décollement = surface de glissement D'après Kopp et Kukowski dans "Tectonics"

5 Martinique À partir de l analyse des documents et de vos connaissances, montrez que la région des petites Antilles présente les caractéristiques d une zone de subduction. Document 1 : carte structurale simplifiée de l'arc des petites Antilles d'après Sciences de la Terre et de l univers - Vuibert

6 Document 2 : Le prisme d accrétion de la Barbade Partie émergée du prisme d accrétion de la Barbade : île de la Barbade d'après La Recherche novembre 1989 Profil sismique de la zone frontale du prisme d accrétion de la Barbade. D'après manuel TS - Bordas - Edition 2002 Document 3 : Répartition des foyers sismiques dans l archipel des petites Antilles 6

7 Asie À partir de l'exploitation des documents 1 à 3, indiquez quelles sont les caractéristiques de la frontière de plaques du Japon. Celles-ci seront rassemblées dans un schéma de synthèse. Les mécanismes à l'origine des magmas ne sont pas demandés. Document 1 : Mouvements relatifs des plaques représentés par des vecteurs proportionnels à la vitesse de déplacement (cm.an -1 ) 7

8 Document 2 : données topographiques et géologiques le long du trait de coupe AB Document 3 : Flux de chaleur au Japon Le flux de chaleur mesuré en surface traduit la quantité d'énergie émise par unité de surface et de temps. De nombreuses mesures ont permis d'établir la carte ci-dessous. Le flux de chaleur est exprimé en milliwatts par mètre carré, sa moyenne mondiale est de 60 milliwatts.m -2. 8