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chapitre 3 - Site de l`académie de Grenoble

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CHAPITRE 3 : Les mouvements de la surface de la Terre.
A la fin du chapitre, je suis capable :
Fiche contrat n°3
1) de dire où et sur quels types de reliefs se trouvent les séismes et les volcans
2) dire comment les plaques ont été délimitées par les géologues
3) de connaître les trois limites des plaques.
4) d’expliquer ce qu’est une plaque.
5) de citer le nom de deux plaques.
6) d’expliquer comment on a pu étudier la structure interne du globe
7) de dire comment et quand la théorie du mouvement des plaques a été évoquée
8) de dire ce qui se passe au niveau des dorsales
9) de donner les conséquences du fonctionnement des dorsales
10) de dire ce qui se passe quand deux plaques convergent (se rapprochent).
11) de savoir où a lieu la convergence de deux plaques
12) de définir subduction et collision
13) de reconnaître un pli et une faille et de les dessiner
Activité 3.1 : Découvrir les zones « dangereuses » de notre planète. Travail noté.
Situation : Aurélie déménage bientôt pour habiter à Los Angeles où ses parents viennent de trouver un
nouveau travail. Les parents d’Aurélie sont très impatients d’aller s’installer aux Etats Unis car ils ont
été embauchés par une très importante entreprise américaine. Sur la route du collège, la meilleure
amie d’Aurélie lui dit : « Tu ne vas quand même pas aller habiter là-bas… C’est un pays extrêmement
dangereux car il se trouve au niveau d’une zone active de la planète ! ». Aurélie trouve cela étrange : la
planète est-elle découpée en zones dangereuses et en zones calmes ? Mais dans ce cas, où se trouvent
ces zones ? « C’est en plein milieu d’une plaque tectonique » ajoute ensuite Zoé. Aurélie se demande
alors ce qu’est une plaque tectonique, quelle est son épaisseur et sa taille.
Réponds aux questions que se pose Aurélie en utilisant les documents proposés :
Documents fournis:
- Cartes de la répartition des séismes et des volcans. A intégrer dans le texte de réponse.
- Une carte d’une partie des Etats Unis
- un logiciel pour trouver le relief sur chaque zone à risque
- Livre page 55.
- Deux documents sur la profondeur d’une plaque
- un site pour comprendre le lien entre densité
d’un roche et vitesse des ondes sismiques
http://c.coupin.free.fr/cartable/cycle_central/machine_ter
re/machineterre/sommaire.htm
Trouver La profondeur d’une plaque : De même que la propagation des rayons X
permet d'ausculter l'intérieur du corps humain, les ondes sismiques permettent
d'ausculter l'intérieur du globe. En sismologie, l'émetteur est le tremblement de
terre, le récepteur est le sismographe. A partir d'une série d'enregistrements
effectués dans les observatoires répartis un peu partout à la surface du globe, il est
possible de déterminer à la fois le trajet que les ondes sismiques ont suivi à
l'intérieur de la Terre et la vitesse à laquelle elles sont allées d'un point à un autre.
Or cette vitesse de propagation caractérise le milieu traversé. D'après C.Allègre.
« L’écume de la Terre ».
Ainsi, suivant la densité du milieu traversé, les ondes ne vont pas à la même vitesse.
Vitesse de propagation de sondes en milieu continental et en milieu océanique.
Barème :
J’ai écrit que :
Los Angeles est dans une zone à risques (il y a des séismes et des volcans régulièrement).
Les volcans actifs et les séismes sont localisés globalement aux mêmes endroits sur Terre.
La planète est effectivement découpée en zones, appelées plaques. Il y en a une douzaine
La répartition des volcans/séismes permet de tracer les frontières en surface des plaques.
Une plaque est une vaste zone « calme » limitée par des zones étroites à forte activité
sismique et volcanique. Donc si on habite au milieu d’une plaque, il y a peu de risques. Zoé
s’est trompée.
Les zones à risques sont les chaines de montagne, les fosses océaniques et les dorsales.
Remarque : il y a aussi quelques volcans isolés sur notre planète.
Les variations de la vitesse des ondes sismiques permettent de déterminer l’épaisseur des
plaques.
Ainsi, ces plaques sont constituées d’une lithosphère rigide d’une épaisseur moyenne de 100
km
Les plaques reposent sur une asthénosphère moins rigide.
J’ai tracé au moins deux plaques sur mon document et mis leurs noms (celles autour de Los
Angeles)
TOTAL
barème
/1
/1
/1
/1
/1
/3
Bonus
/1
/1
/1
/2
/10
Aides :
1 : J’ai comparé la carte des séismes et des volcans ?
2 : J’ai compris ce qu’était une plaque ?
3 : J’ai regardé où se trouvait Los Angeles par rapport aux plaques.
4 : J’ai compris comment on a trouvé l’épaisseur d’une plaque ?
5 : J’ai utilisé le document avec la localisation des séismes et volcans pour expliquer
comment délimiter une plaque
Bilan : Les volcans actifs et les séismes sont localisés globalement aux mêmes
endroits (sur des zones étroites précises : le long des dorsales océaniques, près des
fosses océaniques et dans les chaînes de Montagne). Quelques volcans actifs sont
isolés.
La répartition des volcans et des séismes permet de délimiter en surface une
douzaine de plaques*.
Les variations de la vitesse des ondes sismiques permettent de déterminer l’épaisseur
des plaques. Ainsi, ces plaques sont constituées d’une lithosphère rigide d’une
épaisseur moyenne de
100 km.
Les plaques reposent
sur une asthénosphère
moins rigide.
Activité 3 2 : 4 groupes de travail pour découvrir que les plaques bougent.
Les élèves font leur recherche, puis présentent les résultats de leurs analyses aux
autres élèves de la classe.
C 1.3 : S'exprimer correctement à l'oral.
C 3.7 : S’impliquer dans un projet collectif
GROUPE 1 : Comment expliquer que des fossiles identiques se trouvent de chaque côté de
l’Amérique et de l’Afrique ?
Observation : Des fossiles de
Mésosaure, disparus depuis 65 millions
d’années, ont été retrouvés à des
endroits très précis en Amérique et
Afrique.
On fait la même observation pour des
roches précambriennes (roches très
anciennes).
Problème : Que s’est-il passé pour que
l’on retrouve ces fossiles à ces endroits
précis ?
Pour répondre à ce problème vous
disposez :
- d’une maquette
- d’une carte ci-dessous
- et si vous n’y arrivez pas de votre livre
pages 56, 58 et 59.
Organisez la réponse de manière à
présenter à vos camarades des
documents projetés et utilisez la
maquette pour démontrer ce que vous dites.
Légende : âge des basaltes en millions
d’années (MA)
1
0 à -30MA
-30MA à -60MA
2 et 5
-60mA à -110MA
3 et 6
-110MA à -140MA
4 et 7
Age des basaltes en fonction de leur position par rapport à la dorsale.
GROUPE 2 : Comment former la « Savoyarde ? » ?
Observation : Près de Montmélian se trouve une tête étrange, appelée la Savoyarde ».
Problème : Comment s’est elle formée ?
Pour répondre à ce problème tu disposes :
- d’internet pour trouver une image de la Savoyarde
- d’une maquette pour essayer de former ce genre de motifs.
- la vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=oxsMCE4rMpo
GROUPE 3 : Comment expliquer que l’on retrouve des laves en coussin au sommet des Alpes?
Observation : On retrouve des roches qui se forment dans les océans (laves en coussin) sur des
sommets dans les Alpes (dans le massif du Chenaillet).
Travail à faire : Il faudra présenter à vos camarades une photo de ces « pillow-lavas » et expliquer ce
qui s’est passé pour que des restes d’un océan se retrouvent dans une montagne.
Organisez votre réponse de manière à être le plus précis(e) possible.
Pour répondre à ce problème vous disposez :
- du livre pages 60 et 61.
- d’internet
GROUPE 4 : Comment expliquer que l’on retrouve des poissons dans l’Himalaya ?
Observation : On a retrouvé des fossiles de poissons dans l’Himalaya.
Travail à faire : Il faudra présenter à vos camarades une photo de ces fossiles de poissons et
expliquer ce qui s’est passé pour qu’ils se retrouvent dans une montagne.
Organisez votre réponse de manière à être le plus précis(e) possible.
Pour répondre à ce problème vous disposez :
- du livre pages 60 et 61.
- d’internet.
GROUPE 5 : Où et comment de la matière disparaît ?
Observation :
Un océan est apparu entre l’Afrique et l’Amérique il y a environ 140 millions d’années. Sachant
que le volume de la Terre reste constant (la Terre ne grossit pas d’année en année), il faut
donc que la même quantité de matière disparaisse dans d‘autres régions du globe.
Problème : Où de la matière disparaît-elle ? Quelle est cette matière ? Quelles sont les
conséquences de cette disparition ?
Pour répondre à ce problème tu disposes :
- du document ci-dessous.
- d’une aide éventuelle si tu n’y arrives pas (livre page 57 et doc 21 page 61).
Organise ta réponse de manière à être le plus précis(e) possible dans tes réponses.
La répartition des foyers sismiques dans cette zone de contact permet de
comprendre ce qui se passe.
Chapitre 3 : Les mouvements des plaques
Groupe 1 : Comment expliquer que des fossiles identiques se trouvent de chaque côté de
l’Amérique et de l’Afrique ?
J’ai expliqué que les deux continents qui étaient autrefois reliés (A l’époque où vivaient ces
dinosaures)
J’ai dit qu’une dorsale s’est mise en place entre les deux continents (d’abord un rift, puis une
dorsale).
J’ai su expliquer ce qui se passe au niveau d‘une dorsale.
Je sais faire fonctionner la maquette en expliquant aux autres élèves de la classe.
J’ai noté que l’Afrique et Amérique continuaient à s’éloigner en précisant la vitesse d’écartement.
Groupe 2 : Comment former la « Savoyarde ? » ?
J’ai noté que les montagnes se forment lorsque deux plaques continentales se rencontrent.
J’ai compris que lorsque des contraintes sont exercées sur les roches des plis ou des failles
peuvent apparaître.
J’ai réussi à faire une faille en utilisant les maquettes.
J’ai dit que les montagnes continuent à grandir puisque les plaques continuent à converger.
Groupe 3 : Comment expliquer que l’on retrouve des laves en coussin au sommet des Alpes?
J’ai noté que les montagnes se forment lorsque deux plaques continentales se rencontrent.
J’ai compris que les roches formées dans l’océan se sont retrouvées coincées entre les deux
plaques et ont ensuite été surélevées.
J’ai fait un dessin pour expliquer comment les laves en coussin se retrouvent au sommet d’une
montagne.
J’ai dit que les montagnes continuent à grandir puisque les plaques continuent à converger.
Groupe 4 : Comment expliquer que l’on retrouve des poissons dans l’Himalaya ?
J’ai noté que les montagnes se forment lorsque deux plaques continentales se rencontrent.
J’ai compris que les roches formées dans l’océan se sont retrouvées coincées entre les deux
plaques et ont ensuite été surélevées.
J’ai fait un dessin pour expliquer comment les fossiles de poisson se retrouvent au sommet d’une
montagne.
J’ai dit que les montagnes continuent à grandir puisque les plaques continuent à converger.
GROUPE 5 : Où et comment de la matière disparaît ?
J’ai trouvé que de la matière disparaît au niveau des fosses océaniques (les zones de subduction).
J’ai trouvé que c’est de la lithosphère océanique qui disparaît (et pas la lithosphère continentale).
J’ai trouvé que cette disparition se fait en biais. Une plaque océanique plongeant sous une autre
plaque selon un plan dit « plan de subduction ».
J’ai trouvé que la subduction entraînait l’apparition de volcans.
J’ai trouvé que la subduction entraînait des séismes le long du plan de subduction.
Oui/Non
Oui/non
Oui/non
Oui/non
Oui/non
Bilan : Au niveau d’une dorsale deux plaques …………………………………………, ce qui crée un espace vide qui est
comblé par la remontée d’un magma basaltique. Les basaltes s’écartent ensuite au fur et à mesure
qu’ils se créent de la dorsale, ce qui permet …………………………………………...... des plaques et la formation d’un
……………………………………………………………
D’autres plaques se rapprochent (………………………………………………………………….) en permanence.
Une plaque océanique qui se rapproche d’une plaque continentale passe alors sous elle au niveau d’une
………………… ……………………………………………………. (ou zone de subduction). La plaque océanique peut alors
disparaître sous la plaque continentale, c’est la fermeture de l’océan.
Le rapprochement aboutit finalement à l’affrontement de deux plaques continentales (la collision) ce
qui engendre des déformations souples (plis) ou cassantes (failles) de la lithosphère et aboutit
finalement à la formation de chaînes de montagne.
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