Activité 6 : Approche historique de la tectonique des plaques.

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2 Activité 6 : Approche historique de la tectonique des plaques. Nous allons poursuivre notre recherche visant à déterminer quelle dynamique terrestre cause les séismes et volcans. Nous avons vu que la surface de la Terre est découpée en plaques lithosphériques rigides qui reposent sur l asthénosphère. En 1915, un savant allemand, Alfred Wegener, a émis l idée d un déplacement des continents, en suggérant qu autrefois l ensemble des continents étaient réunis en un seul méga-continent appelé Pangée. Nous allons rechercher les arguments qui lui ont permis d émettre sa théorie de la dérive des continents. Quels arguments ont permis d émettre la théorie de la dérive des continents? CONSIGNE : A travers les 4 ateliers présents dans la salle, réalise un compte-rendu exposant les arguments fondateurs de la théorie de la dérive des continents. Correction Activité 6 : approche historique de la tectonique des plaques. Atelier 1 : La complémentarité des côtes. On constate que les morphologies des côtes situées de part et d autre de l océan Atlantique sont similaires. On remarque une complémentarité entre ces formes qui s explique parce que ces deux continents étaient autrefois reliés.

3 Atelier 2 : La répartition de fossiles. Le fossile de cynognathus a été retrouvé en Afrique et en Amérique du Sud. Or, une même espèce ne peut apparaître en deux endroits éloignés et ne peuvent se déplacer sur une aussi longue distance. On peut alors expliquer la présence de ce fossile sur deux continents aussi éloignés car ces continents étaient autrefois reliés. Le cynognathus est donc bien apparu au cours de l évolution en une zone précise et a pu coloniser à la fois l Afrique et l Amérique du sud (deux continents actuels accolés autrefois). Atelier 3 : Les traces d anciens glaciers. Des traces d anciens glaciers ont été découvertes en Argentine, Afrique du Sud, Inde et Australie. Cette répartition est étonnante car ces vastes glaciers se situent en zone intertropicale où les températures sont élevées. De plus, le sens d écoulement des glaces se fait vers l intérieur des terres alors que normalement il se produit vers la mer qui correspond à l altitude 0. Ces anomalies s expliquent parce qu autrefois les continents étaient reliés en un mégabloc situé vers le pôle sud. Cela explique la présence de glaciers dans des continents actuellement soumis à un climat tropical. On peut observer en faisant fonctionner la maquette que le sens d écoulement des glaces il y a 250 millions d années se faisait bien de l intérieur des terres vers la mer.

4 Atelier 4 : La répartition de roches anciennes. On observe des roches très anciennes en Afrique et Amérique du Sud. On constate que deux grands ensembles de ces roches en Afrique se poursuivent par deux petites zones en Amérique du Sud. Cette continuité s explique par une réunion passée de ces deux continents. Exercice déplacement actuel des plaques

5 Nom de 2 plaques voisines. Nord Américaine et Eurasiatique Indienne et Eurasiatique Africaine et Eurasiatique Pacifique et Nord Américaine Mouvement Divergence Ecartement Convergence Rapprochement Convergence Rapprochement Coulissement Vitesse de déplacement ( cm / an) 2 5 2,5 5 La surface de la Terre n est pas figée (immobile). Elle est découpée en plaques lithosphériques qui se déplacent sur l asthénosphère. Cette mobilité est appelée la tectonique des plaques. Elle est à l origine du déplacement des continents. Deux plaques peuvent se déplacer dans 3 directions - soit elles s écartent l une de l autre, c est la divergence ; - soit elles se rapprochent l une de l autre, c est la convergence ; - soit elles coulissent l une par rapport à l autre. Compétence :

6 Je sais réaliser un compte-rendu. Je sais extraire les informations pertinentes et les organiser pour retrouver les arguments fondateurs de la théorie de la dérive des continents.

7 Activité 7 : Les conséquences de la divergence des plaques. Situation initiale : La surface de la Terre n est pas figée (immobile). Elle est découpée en plaques lithosphériques qui se déplacent sur l asthénosphère. Cette mobilité est appelée la tectonique des plaques. Il y a 3 types de mouvements entre deux plaques : divergence, convergence et coulissement. Quelle est la conséquence de la divergence entre deux plaques? (exemple des plaques Eurasie et Nord Américaine) Doc.1 Divergence entre les plaques Eurasie et Nord-Américaine. Doc.2 Age des fonds océaniques au niveau de l océan Atlantique. 1. A partir du document 1, indique quel relief est associé aux zones de divergence et quelles activités peuvent être observées. Relief : dorsale océanique. Activités observées : séismes et volcans effusifs. 2. A partir de l observation de la vidéo, réalise un court paragraphe expliquant quelle est la conséquence de la divergence au niveau de la dorsale. L écartement au niveau de la dorsale crée des failles accompagnées de petits séismes. L espace ainsi créé est comblé par de la lave qui refroidit brutalement au contact de l eau de mer pour devenir une roche volcanique (le basalte) en forme de coussin. 3. A partir du document 2, établir une relation entre l âge des basaltes et leur position par rapport à l axe de la dorsale. Plus les basaltes sont vieux plus ils sont éloignés de l axe de la dorsale. 4. Précise ensuite comment sont disposés les basaltes de même âge par rapport à la dorsale. Les basaltes sont disposés de manière symétrique et parallèle par rapport à l axe de la dorsale. 5. A partir du fonctionnement de la maquette, rédige l histoire de l océan Atlantique afin d expliquer les deux observations précédentes. L océan a commencé à se former il y a 170 millions d années puis a continué de s ouvrir. Dès lors que le basalte est formé il va à son tour se faire écarter et le vide créé comblé par un basalte plus jeune. Ainsi le basalte vieux se retrouve de plus en plus éloigné et ceux de même âge à même distance de l axe de la dorsale (symétrie).

8 Bilan : Les séismes et volcans effusifs présents au niveau des dorsales océaniques s expliquent par l écartement des plaques qui s y produit (quelques cm/an). En effet, l écartement de deux plaques entraîne la formation de failles (accompagnés de séismes) qui sont comblées par de la lave fluide qui durcit en une roche volcanique : le basalte en coussin. Ce phénomène appelé accrétion océanique est à l origine de la création du plancher océanique et donc de la formation des océans. Compétence : Je saisis et met en relation les informations de divers supports pour expliquer la présence de séismes et volcans effusifs au niveau des dorsales. J établis une relation entre l âge des basaltes et leur distance à la dorsale pour montrer l ouverture des océans.

9 Activité 8 La subduction : conséquence de la convergence des plaques. Situation initiale : La surface de la Terre n est pas figée (immobile). Elle est découpée en plaques lithosphériques qui se déplacent sur l asthénosphère. Cette mobilité est appelée la tectonique des plaques. Il y a 3 types de mouvements entre deux plaques : divergence, convergence et coulissement. Quelle est la conséquence de la convergence entre deux plaques? 1. A l aide de la couverture interne du livre, rappelle quel relief est présent à la frontière entre les plaques Nazca et Amérique du Sud. Fosse océanique. 2. Indique ensuite à l aide du document ci-contre, quel est le mouvement entre ces deux plaques et quelles activités peuvent être observées à leur frontière. Convergence. Activités observées : Séismes superficiels à très profonds et volcans explosifs. 3. Etablis une relation entre la profondeur des séismes et leur position géographique. Plus les séismes sont à l est plus ils sont profonds. Mouvement de convergence entre la plaque Nazca et la plaque Sud-Américaine. 4. Rappels : coche la bonne case! o les séismes se produisent dans un matériau o la lithosphère est o l asthénosphère o Donc les séismes se produisent dans o très rigide peu rigide. très rigide peu rigide. très rigide peu rigide. la lithosphère l asthénosphère. la lithosphère est épaisse de 100 km. 5. Formule le problème en relation avec la profondeur des séismes et l épaisseur de la lithosphère. Comment expliquer la présence de séismes à plus de 100 km de profondeur?

10 6. A partir des informations précédentes, complète le schéma ci-dessous pour résoudre le problème. Bilan : La présence de séismes profonds et de volcans explosifs près des fosses océaniques s explique par l enfouissement d une plaque océanique lourde sous une plaque continentale légère. Ce phénomène, appelé subduction, est à l origine de la disparition des océans. Compétence : Je construis un schéma pour expliquer la présence de séismes profonds et volcans explosifs près des fosses océaniques.

11 Activité 9 Les chaînes de montagne : autre conséquence de la convergence des plaques. EPI : Une mer à la place du lac du Verdon!!! Quelle est la conséquence de la convergence entre deux plaques? 1. Plaques eurasiatique et africaine. Mouvement de convergence (rapprochement). 2. Plis et failles. 3. Présence de fossiles d organismes marins (ammonites) et de basaltes en forme de coussins qui se forment uniquement au Basaltes en coussin dans le massif du Chenaillet (05 Alpes). Ces basaltes se niveau des dorsales océaniques. forment au niveau des dorsales 4. Lors de la collision, le raccourcissement océaniques. horizontal des roches conduit à la formation 1. Indique le nom des deux plaques impliquées dans la de plis et failles. Une partie du fond de formation des Alpes et le type de mouvement mis en l ancien océan alpin s est retrouvée prise jeu entre ces deux plaques. dans la collision et emmenée en surface 2. Quelles sont les structures rocheuses particulières expliquant la présence de fossiles rencontrées dans les Alpes. d organismes marins et de basaltes en 3. Quelles preuves rencontrées sur le terrain (département coussin. 05) suggèrent l existence d un océan ancien entre 5. La subduction de la plaque Eurasiatique sous l Italie et la zone franco-allemande. la plaque Afrique a conduit à la collision 4. D après la vidéo et le document projeté, explique alors la présence de plis et entre l Italie et la zone franco allemande et failles, ainsi que celle d ammonites et de basaltes en coussins dans les la disparition de l océan alpin. Cette collision Alpes. a déformé la lithosphère (plis et failles) et 5. Conclus en élaborant un court scénario récapitulant les différentes étapes de créé la chaîne de montagne des Alpes. la formation des Alpes.

12 Bilan : Le rapprochement de deux plaques lithosphériques continentales au niveau d une fosse océanique peut conduire à leur collision. Cette collision entraîne la fermeture d un océan et la formation des chaînes de montagne. Les déformations de la lithosphère (failles et plis) s y produisant expliquent la présence de séismes au sein des chaînes de montagne. Compétence : Je saisis et met en relation les informations pour expliquer la présence de fossiles d ammonites et de basaltes en coussins au sein des chaînes de montagne. Je rédige un paragraphe expliquant comment se sont formées les Alpes.

13 Activité 10 : Le mécanisme à l origine de la tectonique des plaques. Situation initiale : La tectonique des plaques est responsable de l activité sismique et volcanique aux frontières des plaques. Quel mécanisme est à l origine du mouvement des plaques tectoniques? Doc.1Evolution de la température de la Terre en fonction de la profondeur sous un continent. Doc.5 La dynamique interne du globe à l origine des mouvements des plaques en surface. La Terre est plus froide en surface qu en profondeur. Cette différence de température est à l origine de transferts de chaleur. Sous une dorsale océanique, une remontée de matériel chaud provoque l écartement des plaques de part et d autre de cette dorsale. Au niveau des zones de subduction, la lithosphère est froide : elle plonge dans l asthénosphère plus chaude. Doc.2 Une origine de la chaleur interne de la Terre. Doc.4 Modèle pour comprendre les conséquences d une remontée de matériel chaud. Doc.3 Evacuation de la chaleur au niveau de la surface de la Terre.

14 1. A partir du graphique, décris l évolution de la température en fonction de la profondeur. La température de la Terre augmente fortement et régulièrement au sein de la lithosphère (0 à 0km et 1200 à 150km). Elle continue d augmenter en profondeur dans l asthénosphère mais plus faiblement (1200 à 150 km et 1600 à 670 km). 2. A partir du document 2, précise comment se forme la chaleur interne de la Terre. La chaleur interne de la terre a pour origine la transformation des éléments radioactifs présents à l intérieur de la planète. 3. A partir du document 3 et de la carte des reliefs, identifie les régions à la surface du globe où la chaleur de la Terre s évacue. Les dorsales océaniques sont les régions où s évacuent principalement la chaleur d origine interne de la Terre. 4. Pour comprendre les conséquences de l évacuation de chaleur, réalise l expérience doc Décris les résultats obtenus. Sous l effet de la chaleur de la bougie, l huile colorée présente au fond du bécher remonte vers la surface. 6. A partir du document 5 et de ton expérience, explique quelle dynamique interne du globe est à l origine du déplacement des plaques tectoniques. Les mouvements de matières chaudes (ascension) et froides (descente) sont à l origine du déplacement des plaques tectoniques. Bilan : L évacuation de la chaleur interne de la Terre est responsable de la mise en mouvement des plaques tectoniques. Compétence : J exploite des résultats d expérience et des documents pour mettre en évidence le rôle de la dissipation de la chaleur interne de la Terre dans la mise en mouvement des plaques tectoniques. FICHE DE REVISION N 2

15 Dynamique interne Remontée de matériel chaud Dorsale Séismes superficiels + volcans effusifs A la fin du chapitre je sais : Descente de matériel froid Subduction Séismes profonds + volcans explosifs Collision Séismes

16 Extraire les informations pertinentes et les organiser pour retrouver les arguments fondateurs de la théorie de la dérive des continents. Je saisis et met en relation les informations de divers supports pour expliquer la présence de séismes et volcans effusifs au niveau des dorsales. J établis une relation entre l âge des basaltes et leur distance à la dorsale pour montrer l ouverture des océans. Je construis un schéma pour expliquer la présence de séismes profonds et volcans explosifs près des fosses océaniques. Je saisis et met en relation les informations pour expliquer la présence de fossiles d ammonites et de basaltes en coussins au sein des chaînes de montagne. A partir de documents, je rédige un paragraphe expliquant comment se sont formées les chaînes de montagne. J exploite des résultats d expérience et des documents pour mettre en évidence le rôle de la dissipation de la chaleur interne de la Terre dans la mise en mouvement des plaques tectoniques. LEXIQUE : Convergence : rapprochement de deux plaques lithosphériques. Divergence : écartement de deux plaques lithosphériques. Accrétion océanique : formation de plancher océanique par formation de failles liées à l écartement comblées par de la lave qui durcit sous forme de coussins. Subduction : plongement d une plaque lithosphérique océanique sous une plaque lithosphérique continentale au niveau d une fosse océanique. Collision : affrontement de deux plaques lithosphériques continentales conduisant à la formation d une chaîne de montagne.

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