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La surface du globe est animée en permanence d'une activité géologique parfois intense.
Comment expliquer cette activité?
Donnez deux exemples récents de l'activité géologique et formulez une hypothèse expliquant cette activité à l'échelle mondiale.
A- Une lithosphère découpée en plaques
A- Une lithosphère découpée en plaques
Montrez que la lithosphère (écorce terrestre et manteau rigide) est découpée en plaque. Vous devrez identifiez les plaques sur le schéma et décrire les frontières qui les délimitent.
A l'aide de tectoglobl3D, afficher les foyers des séismes, affichez les volcans, identifiez les reliefs correspondant aux zones sismiques et volcaniques.
Représentez les sur le fond de carte.
Définissez ce qu'est une plaque lithosphérique.
Carte GPS.pdfB- Des plaques mobiles
B- Des plaques mobiles
1- Déterminer la mobilité des plaques en utilisant la géodésie
1- Déterminer la mobilité des plaques en utilisant la géodésie
Mesurer en permanence le mouvement des plaques.
Le système de positionnement global (GPS) est une constellation de 30 satellites qui sert à la mesure précise de la position géodésique de stations équipées de récepteurs. Les données de plus de 2000 récepteurs sont analysées par l’Institut de technologie de Californie, sous contrat avec la NASA. Le site américain de la NASA est donc incontournable pour obtenir les mesures géodésiques .
latitude, longitude, altitude
Pour mettre en évidence le mouvement relatif (les unes par rapport aux autres) des plaques lithosphériques, On mesure à l'aide du GPS le déplacement de deux stations situées de part et d'autre d'une frontière de plaque.
On s'attend à observer des mouvements :
de convergence,
de divergence,
de glissement.
Fin de la préparation à la maison, le reste est à faire en classe
Repérez les stations HOFN et KELY, décrivez leur position: coordonnés, plaque , etc.. utilisez les données de la NASA, pour télécharger les graphiques illustrant l'évolution de leur position. Notez dans une nouvelle feuille de votre classeur google Sheets leur vitesse de déplacement en longitude et en latitude;
Faites la même choses pour les stations suivantes. Vous pouvez mutualiser vos saisies dans un classeur partagé.
PAMA et EISL; EISL et SANT; LHAZ et BRNZ; HFLK et NOVA
Utilisez les données de la feuille de calcul pour tracer les vecteurs de déplacement des stations. Représentez les sur le planisphère distribué en classe.
Identifiez la nature des frontières : document de référence (schémas).
1spe-A24-GPS.xlsxDéplacements de la station TSLE d'après les données GPS de la NASA
Construction du vecteur de déplacement.
Stations GPS
2-Déterminer le mouvement des plaques en utilisant les points chauds.
2-Déterminer le mouvement des plaques en utilisant les points chauds.
Montrer que l’archipel des îles Hawaï et la chaîne de montagnes sous-marines des empereurs témoignent du mouvement de la plaque Pacifique depuis 80 Ma.
Evolution géomorphologique temporelle d’une île volcanique.
Carte des archipels du nord pacifique
Les points chauds sont des remontés « isolées » de magma, c’est dire éloignées des frontières des plaques.
Leur position est stable dans le temps contrairement aux lithosphères qu’ils traversent (voir animation).
Le point chaud situé actuellement sous l’île d’Hawaï est entré en éruption au même endroit il y plus de 85 Ma.
1- Ouvrez avec le logiciel Google Earth le fichier : Hawaii.kmz. Dans infos pratiques tout décocher sauf le relief. Dans Affichage, décochez surface de l'eau. Zoomer sur les îles de l’archipel d'Hawaii.
-Rechercher le point chaud : cochez les volcans. Etablissez la liste des volcans encore en activité. Décrivez la répartition géographique des volcans de l'archipel des îles Hawaii. Notez les coordonnés exact du point chaud, justifiez en une ou deux phrases votre choix.
- Vitesse moyenne de déplacement de la plaque Pacifique.
Mesurez la distance entre le point chaud et les différentes iles volcaniques (option "outil" puis "Règle", choisir l'unité en kilomètre). Saisissez vos résultats et l’âge dans un tableau réalisé sur une feuille de classeur Excel.
Faites sur une autre feuille du classeur le graphe permettant de déterminer la vitesse moyenne.
2- Résultats : en plus des résultats obtenus ci-dessus, saisissez dans un autre tableau les informations concernant les îles empereurs (document ressource).
3- Décrivez le mouvement de la plaque Pacifique depuis 80 Ma.
4- Que vous faudrait-il pour mesurer aujourd'hui le déplacement de cette plaque ?
3- Déterminer la divergence des plaques à l'aide des données sédimentaires et magnétiques.
3- Déterminer la divergence des plaques à l'aide des données sédimentaires et magnétiques.
Affichez dans tectoglob 3D la carte des fonds océaniques,
Décrivez pour l'atlantique. Montrez que cette carte témoigne du mouvement des plaques. Vous devrez argumenter à partir de saisie de données.
Repérez sur la carte, la coupe atlantique 20°S, à l'aide de Tectoglob, calculez la vitesse de déplacement sur le 20ème parallèle.
Repérez sur la carte, la coupe Pacifique 30°S, à l'aide de Tectoglob, calculez la vitesse de déplacement sur le 30ème parallèle.
Comparez vos résultats.
Formulez une hypothèse expliquant ces différences.
Formulez une hypothèse expliquant la disparition des roches les plus anciennes au niveau de la cote sud Américaine.
Coupe Atlantique 20°Sud
Coupe Pacifique 30°Sud
4- Les indices paléo magnétiques
4- Les indices paléo magnétiques
La mise en évidence de bandes d’anomalies magnétiques symétriques par rapport à l’axe des dorsales océaniques, corrélables avec les phénomènes d’inversion des pôles magnétiques (connus depuis le début du XXe siècle), permet de calculer des vitesses d’expansion du plancher océanique. La connaissance des dates d’inversion et de leur distance à la dorsale permet de calculer des vitesses moyennes.
Anomalies magnétiques et expansion océanique
Bilan
Bilan
Répondez au problème en utilisant toutes les informations de cette activité. Faites des schémas.
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