Quatrième Thème 1 : Activité interne du globe. Chapitre 3 : La tectonique des plaques.

Chapitre 3 : La tectonique des plaques.

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Plate Tectonics in action

Problématique : Quels sont les mouvements des plaques lithosphériques et leurs conséquences ?

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I] Localisation des plaques lithosphériques sur la Terre.

1) Localisation des volcans et des séismes à la surface de la terre.

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Définitions : 

- Dorsale : Relief des fonds océaniques, montagnes sous-marines.

- Fosse océanique : Grandes dépressions, longues de plusieurs milliers de kilomètres, profondes de 5000 à 11000 mètres, longeant les continents.

 

Les volcans comme les séismes  ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe.

Les volcans et les séismes sont surtout présents le long de l’axe des dorsales, à proximité des fosses et des zones de montagnes. Quelques volcans actifs sont isolés.

La répartition des séismes et des volcans permet de délimiter une douzaine de plaques.

Qu’est ce qu’une plaque lithosphérique ?

2) Les délimitations des plaques lithosphériques.

ACTIVITE 2 : La structure de la Terre et délimitations des plaques lithosphériques.

 

L’étude de la répartition des zones sismiques et volcaniques permet de découper la surface du globe en une douzaine de plaques.

Ces plaques rigides constituent la lithosphère : on parle de plaques lithosphériques.

Ces plaques reposent sur l’asthénosphère, moins rigide.

Comment peut-on expliquer la présence de séismes et de volcans au niveau des frontières de plaques ?

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II] Les mouvements des plaques.

1) La mise en évidence du mouvement des plaques.

Activité 3 Mouvements des plaques

Au début du XXème siècle, Wegener émit l’hypothèse d’une dérive des continents en s’appuyant sur les arguments suivants :

- correspondance des côtes africaines et sud américaines : les continents Afrique et Amérique du Sud peuvent s’emboiter si l’on enlève l’océan Atlantique ;

- présence des mêmes fossiles en Amérique du Sud et en Afrique ;

- continuité des formations rocheuses spécifiques entre l’Afrique et l’Amérique du sud.

Actuellement les déplacements des plaques sont déterminés à l’aide de mesures GPS (on suit le déplacement de plusieurs balises à la surface du globe puis on fait une synthèse pour déterminer le mouvement de chaque plaque.)

- Ecartement des plaques au niveau des dorsales océaniques

- Rapprochement des plaques au niveau des fosses océaniques ou des chaines de montagnes.

De nombreuses preuves géologiques et des mesures plus récentes (par satellite) permettent de mettre en évidence les déplacements des plaques à la surface de la terre, à des vitesses de l’ordre du cm/an.

Il existe 3 types principaux de mouvements :

- les mouvements de divergence : les plaques s’écartent, principalement au niveau des  dorsales océaniques.

- les mouvements de convergence : les plaques se  rapprochent, principalement au niveau des  fosses océaniques  et des  chaînes de montagnes.

- les mouvements de coulissage : les plaques glissent horizontalement l’une contre l’autre, principalement au niveau de grandes failles.

2) Les mouvements des plaques au niveau des dorsales :

Activité 4 Divergence et formation des océans

Plus l’on s’éloigne de l’axe des dorsales plus les âges des roches des fonds océaniques augmentent et inversement.

pillow lava, ocean crust, croûte océanique, basalt.mp4

Pillow Lava - Lava Dive Hawaii

Au niveau des dorsales, les plaques lithosphériques divergent.

Du magma remonte et la lave alors émise refroidit au contact de l’eau et forme des basaltes en coussin.

Cette nouvelle lithosphère ainsi produite entraîne l’éloignement de part et d’autre de la dorsale de l’ancienne lithosphère et donc la séparation des masses continentales.

Ces mouvements de divergence sont responsables de la formation et de l’élargissement des océans.

Animation Flash à voir (pensez à afficher les légendes)

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3) Les mouvements des plaques au niveau des fosses océaniques:

Activité 5 Subduction

A partir de vos connaissances et des observations (je vois que…j’en déduis que…) expliquer ce qui ce passe dans les fosses océaniques. Vous conclurez en expliquant pourquoi la superficie de la Terre reste constante alors qu’au niveau des dorsales de la matière est produite ?

Correction de l'activité 5 :

• Je vois que la répartition des séismes nous montre une ligne qui s’enfonce dans la Terre, sous la cordillère des andes jusqu’à plus de 600 km.

• Je sais que les séismes ne peuvent se produire que dans la lithosphère (max 150 km de profondeur).

• J’en déduis que la lithosphère océanique de la plaque pacifique s’enfonce sous la lithosphère de la plaque sud américaine, vers l’intérieur de la Terre. Cela explique pourquoi la surface de la Terre reste constante, c’est grâce a ce recyclage de la lithosphère, au niveau des fosses.

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Les plaques se rapprochent et s'enfouissent au niveau des fosses océaniques : cela provoque la fermeture des océans.

Une chaîne de montagnes se forme lors du rapprochement de deux plaques tectoniques (convergence). L’océan disparaît (par subduction de la lithosphère océanique) et les lithosphères continentales se rencontrent : elles entrent en collision. Les roches se déforment et un relief se forme donnant une chaîne de montagnes.

La Formation des Montagnes

Témoins d’un ancien océan disparu : fossiles d’ammonites et pillow-lavas au milieu de la chaîne de montagnes.

Témoins de la collision : plis (déformations souples), failles (déformations cassantes), reliefs élevés…

L'affrontement des plaques aboutit à la formation d'une chaîne de montagnes.

Conclusion :

• L’écartement de deux plaques se traduit par l’ouverture et l’expansion des océans.

• Le rapprochement de deux plaques aboutit à la fermeture de l’océan qui les sépare.

• L’affrontement de deux plaques, aboutit à la formation des chaînes de montagnes.

Schéma_bilan

III] Les risques sismiques.

•Les aléas sismiques et volcaniques dus à l’activité de la planète engendrent des risques pour l’Homme.

•Les principales zones à risques sismiques et/ou volcaniques pour l’Homme sont maintenant bien identifiées.

Halte aux Catastrophes ! Jeu de simulations de catastrophes naturelles créé par l'ONU/ISDR

http://www.stopdisastersgame.org

Logiciel bilan

C'est pas sorcier -SORCIERS REFONT LE MONDE (histoire géologique de la terre)