Chapitre 3 : les plaques en mouvement

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1 Chapitre 3 : les plaques en mouvement Mais, que dois-je savoir? Pour rattraper un cours manquant, retrouve-le sur le site du collège dans la rubrique «enseignements» : Contrat-élève 4 ème Chapitre 3 : les plaques en mouvement Je dois être capable de : Définir les mots : plaque, dorsale océanique, fosse océanique (L) Expliquer comment repérer les limites de plaques sur une carte (L) (voir cours) (voir cours I/) Citer les 3 types de reliefs où se situent les zones fortement sismiques et volcaniques (L) (voir cours I/) Indiquer les mouvements des plaques au niveau des dorsales océaniques, des fosses océaniques et des chaînes de montagnes. (L) (voir cours I/) Citer par quelle méthode on peut connaître l épaisseur des plaques. (L) (voir cours II/) Indiquer l épaisseur des plaques. (L) (voir cours II/) Expliquer le mécanisme d ouverture des océans au niveau des dorsales océaniques. (L) (voir cours III/) Expliquer le mécanisme de fermeture des océans au niveau des fosses océaniques. (L) (voir cours IV/) Expliquer le mécanisme de formation des chaînes de montagnes. (L) (voir cours V/) Citer les deux types de déformation de la lithosphère visibles dans les chaînes de montagnes. (L) (voir cours V/) Compléter le dessin et les légendes du schéma-bilan. (L) (voir cours) Refaire toutes les activités vues en cours. (I, Rai, Ré, C) (voir activités 1 à 5) Le contrôle, sur 20 points, comportera : 2 points pour la présentation, l orthographe, les constructions de phrases. (C) 7 points de leçons comprenant 1 définition donnée dans le contrat-élève et 3 autres questions indiquées dans le contrat-élève. (L) 5 points pour une activité déjà vue en classe. 6 points pour un exercice original. (I, Rai)

2 DEFINITION : Plaque = grande zone en mouvement à la surface de la Terre Comment peut-on localiser les plaques à la surface du globe? I/ Les plaques sont entourées de zones fortement sismiques et volcaniques. Carte permettant de délimiter les plaques. Plaque africaine Epicentres des séismes Volcans actifs Chaînes de montagne Dorsales océaniques Fosses océaniques DEFINITIONS : Dorsale océanique = longue chaîne de montagnes sous-marines Fosse océanique = longue dépression sous-marine. Les plaques sont entourées de zones fortement sismiques et volcaniques. Ces zones fortement sismiques et volcaniques se retrouvent au niveau de trois types de reliefs : - les dorsales océaniques, - les fosses océaniques, - les chaînes de montagnes.

3 Carte des plaques et de leurs mouvements. Les plaques s écartent au niveau des dorsales océaniques et se rapprochent au niveau des chaînes de montagnes et des fosses océaniques à la vitesse de quelques centimètres par an. Comment peut-on connaître l épaisseur des plaques? II/ Les plaques ont l épaisseur de la lithosphère soit environ 100 km. Voir activité 1 et schéma-bilan. Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer : - la lithosphère rigide située entre 0 à 100 km de profondeur. - L asthénosphère moins rigide située en dessous. Les plaques correspondent à la lithosphère.

4 Comment expliquer qu il n y ait pas d énormes trous au niveau des dorsales? III/ Au niveau des dorsales se forme de la lithosphère océanique. Voir activités 2 et 3 et schéma-bilan. Au niveau des dorsales, de la lave vient combler l espace créé par l écartement des plaques. En refroidissant, la lave donne naissance à des roches appartenant à de la lithosphère océanique nouvellement créée. Cela agrandit les océans. Comment expliquer que la Terre ne grandissent pas? IV/ Au niveau des fosses océaniques, de la lithosphère océanique disparaît. Voir activité 4 et schéma-bilan. Au niveau des fosses océaniques, la lithosphère océanique plonge dans l asthénosphère sous la lithosphère continentale. Cela referme les océans. Ces zones montrent un fort volcanisme explosif et de violents séismes.

5 Comment se forment les chaînes de montagnes? V/ les chaînes de montagnes se forment suite à la rencontre de deux lithosphères continentales. Voir activité 5 et schéma-bilan. Les chaînes de montagne se forment lorsque deux lithosphères continentales entrent en contact. Les lithosphères continentales se déforment alors en formant des plis ou cassent en formant des failles. Ces plis et ces failles sont visibles dans les chaînes de montagnes. Illustration de deux déformations de la lithosphère. Des plis Une faille Colorie en rouge une couche de roche afin de mettre en évidence le pli. Colorie la faille en vert et indique par des flèches le mouvement des blocs de roches de part et d autre.

6 Schéma-bilan des plaques en mouvement : Nombreux séismes + volcans Fosse océanique Dorsale océanique Chaîne de montagnes continent océan continent continent Plaque 1 Plaque 2 Plaque 3 Plaque 4 LO LO LC LC LC Remontée A A de lave A A A LEGENDE : LC : lithosphère continentale LO : lithosphère océanique A : asthénosphère Profondeur (km)

7 Activité 1 : déduire l épaisseur des plaques de données sismiques. En médecine, on arrive à voir l intérieur du corps humain avec des radiographies (ondes X traversant le corps). Sur le même principe, pour connaître ce qu il y a en profondeur de la Terre, on utilise les ondes sismiques, qui comme nous l avons vu, traversent le globe de part en part. Grâce à des études au laboratoire, les chercheurs ont montré que les ondes sismiques ralentissent lorsqu elles rencontrent des roches moins rigides. Le graphique ci-dessous, indique la vitesse des ondes sismiques avec la profondeur. 1. Indique ce qui, d après le texte, peut entraîner un ralentissement des ondes sismiques. (I) 2. Indique à partir de quelle profondeur, d après le graphique, les ondes sismiques ralentissent-elles lorsqu elles s enfoncent dans la Terre. (I) 3. Propose une explication à ce ralentissement. (Rai) 4. Réalise un schéma de la partie externe de la Terre, sachant que les plaques constituent une couche rigide nommée lithosphère, qui repose sur une couche moins rigide nommée «asthénosphère». (C) Correction activité 1 : 1. Les ondes sismiques ralentissent lorsqu elles rencontrent des roches moins rigides. 2. Les ondes sismiques ralentissent à partir de 100 km de profondeur. 3. En dessous de 100 km de profondeur, les roches doivent être moins rigides. 4. Lithosphère rigide = Plaques km Asthénosphère moins rigide Profondeur

8 Activité 2 : modéliser l écartement des plaques au niveau des dorsales. Grâce aux satellites, on peut mesurer un écartement de quelques centimètres par an des plaques de part et d autre des dorsales océaniques. Comment se fait-il qu il n y ait pas d énormes trous au niveau des dorsales? 1. Colorie sur la carte les continents africains et sud-américains. (Ré) 2. Représente par des flèches, à positionner à la frontière des plaques, les mouvements des plaques africaines et sud-américaines. (C) 3. Découpe le tour de la carte puis sépare les plaques africaines et sud-américaines en coupant la carte au niveau de la dorsale. Recolle-les sur une feuille en espaçant les plaques de 2 cm (comme si les plaques s étaient éloignées pendant 65 millions d années). (Ré) 4. Après avoir vu la vidéo, indique comment l espace créé a été comblé. (Ré) 5. Hachure en rouge l espace créé et représente au milieu de cet espace la dorsale. (Ré) 6. Sépare à nouveau les plaques africaines et sud-américaines en coupant la carte au niveau de la dorsale. Recolle-les sur ton cahier en espaçant les plaques de 2 cm (comme si les plaques s étaient à nouveau éloignées pendant 65 millions d années). (Ré) 7. Hachure en vert l espace créé et représente au milieu de cet espace la dorsale. (Ré) 8. Donne un titre à cette carte. (C) 9. Sachant que les hachures rouges représentent des roches âgées à ce niveau de ta maquette de 130 à 65 millions d années et les roches vertes des roches âgées de 65 millions d années à l actuel, indique comment varie l âge des roches de part et d autres de la dorsale. (I) 10. Revenons à une carte actuelle (nouvelle carte distribuée). Sachant que l ensemble des roches qui séparent l Afrique de l Amérique du sud se sont mises en place de cette manière au niveau de la dorsale, découpe la nouvelle carte et recolle-là sur ton cahier en positionnant l Afrique et l Amérique du Sud comme ils se trouvaient il y a 210 millions d années. (Rai, Ré) 11. Donne un titre à cette carte. (C)

9

10 Correction activité 2 : 1. Voir ci-dessous. 2. Voir ci-dessous. 3. Voir ci-dessous. Carte représentant la position de l Afrique et de l Amérique du sud dans 130 millions d années. 4. L espace a été comblé par de la lave qui a refroidi pour former des roches. 5. Voir ci-dessus. 6. Voir ci-dessus. 7. Voir ci-dessus. 8. Voir ci-dessus. 9. Les roches vieillissent en s éloignant de la dorsale 10. Voir ci-dessous. 11. Carte représentant la position de l Afrique et de l Amérique du sud il y a 210 millions d années.

11 Activité 3 : la théorie de la dérive des continents. Alfred Wegener ( ) fut le premier à imaginer la théorie de la «dérive des continents» aujourd hui admise par tous. Il conçut l idée que dans un passé lointain, tous les continents étaient réunis en un seul bloc, la Pangée. Puis la Pangée se serait fracturée en plusieurs blocs qui se seraient éloignés les uns des autres. 1. A l aide de la carte de la pangée établie par Wegener, donne plusieurs arguments qui montreraient que les continents ont bien été réunis en un seul il y a très longtemps. (Rai) Correction activité 3 : 1. Les continents ont pu être réunis en un seul car : - ils s emboîtent comme les pièces d un puzzle, - et les zones à fossiles se prolongent d un continent à l autre comme si les êtres vivants de l époque pouvaient se déplacer sans être bloqués par les océans.

12 Activité 4 : des foyers sismiques à 500 km de profondeur. Pour comprendre pourquoi la terre ne grandit pas alors que les plaques grandissent au niveau des dorsales, nous allons nous intéresser à la fosse océanique située le long de l Amérique du sud. Phénomène étonnant dans cette zone, on retrouve des séismes à plus de 100 km de profondeur. Rappelons que les séismes sont produits par des cassures dans les roches. Seule la lithosphère rigide peut casser. L asthénosphère, moins rigide, se déforme lentement sans rompre lorsqu elle est soumise à des forces. LEGENDE : a. Carte de répartition des épicentres des séismes au niveau de l Amérique du sud. b. Répartition des foyers des séismes en Amérique du sud selon la coupe AB du document a. 1. Met au fluo sur les cartes a. et b. l emplacement de la fosse océanique qui sépare deux plaques. (C) 2. Décris comment varie la profondeur des séismes lorsque l on va de A vers B. (I) 3. Représente directement sur le graphique la lithosphère et l asthénosphère. Rappelons que la lithosphère fait 100 km d épaisseur et que les séismes ne peuvent pas se déclencher dans l asthénosphère qui n est pas assez rigide. (Rai)

13 Correction activité 4 : 1. Voir ci-dessous. 2. Les séismes sont de plus en plus profonds lorsque l on va de A vers B. 3.

14 Activité 5 : modélisation de la formation de la chaîne de l Himalaya. Au niveau de la chaîne de l Himalaya, les scientifiques ont trouvé des roches qui constituaient il y a plusieurs millions d années le fond d un océan. Cette océan, présent il y a plusieurs millions d années a disparu, et seules des traces sont encore présentes, prisonnières des montagnes. Pour comprendre comment s est formée l Himalaya, et comment ont été piégées ces traces d océan, nous allons modéliser la formation de l Himalaya grâce à une maquette. 1. L Inde était autrefois séparée de l Asie par un océan. La maquette ci-dessous représente la position de l Inde et de l Asie il y a 50 millions d années. Réalise cette maquette. Pour cela, hachure en rouge l Asie et l Inde, et en bleu l océan qui les sépare. Découpe la plaque Indienne de manière à donner à l Inde sa forme en V. (Ré) A découper INDE OCEAN ASIE A découper Plaque Indienne (Feuille A4) Plaque Eurasienne (Feuille A4) 2. Aujourd hui, il n y a plus d océan entre l Inde et l Asie, et la chaîne de l Himalaya sépare ces deux blocs continentaux. Tu dois aussi savoir qu un continent ne peut pas plonger sous un autre continent. Déplace ces deux plaques de manière à montrer leurs mouvements de 50 Ma à nos jours. N oublie pas que tes mouvements doivent faire disparaître l océan et créer une chaîne de montagne en piégeant un bout d océan. Astuce : tu peux utiliser un bout de scotch pour empêcher l Inde de plonger sous l Asie. (Ré, RAI)

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