Evaluation des compétences (2/2) Exercices

Proposez vos réponses (postez un commentaire en fin de page), réagissez aux réponses proposées par les autres élèves…

Exercice 1 – Comparaison de vitesse d’expansion

Le graphique qui suit présente, pour trois dorsales différentes, la relation entre l’âge du basalte de la croûte océanique donné à partir du calendrier des inversions magnétiques et son éloignement à la dorsale.

Questions

  • En considérant la limite entre les anomalies magnétiques “Matuyama” et ‘Gauss”, déterminer graphiquement les distances d’éloignement (en km) des basaltes par rapport à l’axe des trois dorsales indiquées.
  • Montrer que les vitesses d’expansion (en cm.an-1) de ces dorsales sont différentes.

Exercice 2 – Séparation du bloc corso-sarde du continent

Examiner le document qui suit.

  • Les flèches rouges  indiquent les résultats de mesures du paléomagnétisme des rhyolites, roches magmatiques, des massifs de l’Esterel en Provence et de Scandola en Corse.
    Elles donnent la direction “fossilisée” des pôles magnétiques à l’époque de la formation des rhyolites.
  • Les rhyolites des massifs de l’Esterel et de Scandola ont une composition minéralogique identique et un âge identique (-250 Ma)
  • La trait pointillé blanc correspond à un isobathe c’est à dire à un niveau d’égale profondeur.

Question

  • A partir des informations fournies, proposer un scénario argumenté expliquant la position actuelle du bloc corso-sarde (= ensemble constitué de la Corse et de la Sardaigne).

Exercice 3 – Volcanisme et Condition de fusion partielle

Il existe une importante activité volcanique au niveau des zones de subduction comme au niveau des dorsales océaniques.

Problème posé. On cherche à déterminer si les conditions de formation du magma à l’origine du volcanisme des zones de subduction sont comparables à celles des dorsales.

Le document qui suit donne les conditions de fusion d’une péridotite ainsi que les géothermes existant dans trois zones géologiques diffférentes.

Questions

  • Rappeler ce qu’est un géotherme.
  • Retrouver les conditions de température et de profondeur (donc de pression) favorable à la formation d’un magma basaltique au niveau d’une dorsale océanique.
  • Retrouver les conditions de température et de profondeur (donc de pression) à l’origine de la ductilité de la péridotite de la LVZ, au niveau des plaines abyssales.
  • Apporter une réponse argumentée au problème posé plus haut.

Exercice 4 – Etude de la mobilité lithosphérique à partir des balises géodésiques suivies par GPS

On s’intéresse au déplacement suivi par GPS de deux balises géodésiques : MBAR et SEY1

(cliquez sur les liens ci-dessus pour accéder aux données)

Questions

  • Déterminer graphiquement pour chaque balise sa direction et vitesse (en cm.an-1) de déplacement.
  • Compléter la phrase qui suit (en choisissant une seule des 4 possibilités) et argumenter le choix effectué.

“Les balises MBAR et SEY1 sont situées :

  • sur deux plaques tectoniques différentes, et il existe une dorsale océanique entre ces deux balises ;
  • sur deux plaques tectoniques différentes, et il existe une fosse océanique entre ces deux balises ;
  • sur deux plaques tectoniques différentes qui n’ont pas de frontières communes ;
  • sur une même plaque tectonique.

 Exercice 5 – Une limite thermique entre la lithosphère et l’asthénosphère

Questions

  • À l’aide des documents ci-dessous et de vos connaissances, donner les arguments qui ont permis d’établir une limite entre lithosphère et asthénosphère
  • Montrer que l’asthénosphère est une enveloppe solide ductile en effectuant le calcul du rapport R à 50, 100, 200 et 250 km de profondeur.
Doc. 1. Vitesse de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur.

Les mesures ont été effectuées au niveau de la lithosphère océanique.

Doc. 2. Étude du comportement mécanique des roches.

On étudie le comportement mécanique des roches par le rapport

R = Température de la roche / Température de fusion.

Connaissant la température qui règne à une profondeur donnée et la température de fusion d’une roche à cette même profondeur, on peut déterminer son comportement mécanique.

R < 0,5 : comportement cassant.

0,5 < R < 1 : comportement ductile.

Le géotherme (en bleu) indique la température qui règne à une profondeur donnée.

La courbe de fusion des péridotites (en rouge) délimite un domaine liquide d’un domaine solide.


Exercice 6 – Le point chaud des îles de la Société et mobilité de la plaque Pacifique

Les îles de la Société forment un archipel situé dans le Pacifique Sud. Ces îles se sont formées à partir d’un point chaud centré actuellement sur Mehetia. On a pu dater la formation des roches volcaniques sur les différentes îles.

Questions

  • À partir des documents fournis, déterminer le sens de déplacement de la plaque Pacifique ;
  • calculer la vitesse moyenne de déplacement de la plaque Pacifique en cm.an-1.
Document 1 – Carte des îles de l’archipel de la Société
Doc. 2. Âges de quelques îles de la Société.
Îles Âge moyen (en Ma)
Mehetia (1) Inférieur à 0,2
Tahiti (2) 1
Moorea (3) 1,5
Tahaa (6) 2,62
Bora Bora (7) 3,21
Maupiti (8) 4,5

Exercice 7 – UNE ZONE DE SUBDUCTION AU NIVEAU DES ÎLES ÉOLIENNES

De nombreux témoignages dès l’Antiquité font cas de manifestations géologiques « infernales », meurtrières, dans les îles Éoliennes.

On cherche à montrer que celles-ci sont liées à l’existence d’une subduction.

Questions

À partir de l’exploitation du document ci-dessous :

  • extraire des arguments qui montrent que l’activité sismique de cette région résulte d’une subduction.
  • Préciser le sens de la subduction et les lithosphères mises en jeu.
  • Réaliser un schéma légendé du profil géologique correspondant au trait de coupe AB traduisant la subduction entre les plaques lithosphériques de cette zone. Respecter l’echelle 1:1 pour la longueur du trajet AB.
Document – Données géologiques aux abords des îles Eoliennes
NB : La légende ci-dessus comporte une faute de frappe. Il convient de lire “courbe d’isoprofondeur” ou lieu de “courbe disoprofondeur”.

Une courbe d’isoprofondeur indique que tous les foyers sismiques situés sur cette courbe se trouvent à la profondeur indiquée à une extrémité de la courbe


Sources

 Exercices 1 à 3 inspirés de ressources disponibles dans le manuel ci-dessus
Exercices 5 à 7 reproduits ou inspirés de ressources disponibles dans le fascicule ci-dessus

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