Capacités et attitudes
(Bulletin officiel spécial n° 9 du 30 septembre 2010)

1. La tectonique des plaques : La naissance de l’idée

• Comprendre les difficultés d’acceptation des premières idées de mobilité.

• Réaliser et exploiter des modélisations analogique et numérique pour établir un lien entre propagation des ondes sismiques et structure du globe.

2. De l’écorce terrestre unique vers l’existence de deux croûtes distinctes

• Concevoir une modélisation analogique et réaliser des mesures à l’aide de dis­positifs d’expérimentation assistée par ordinateur de propagation d’ondes à tra­vers des matériaux de nature pétrographique différente.

• Observer à différentes échelles, de l’échantillon macroscopique à la lame mince, les roches des croûtes océanique et continentale et du manteau.

• Comprendre comment des observations fondées sur des techniques nouvelles ont permis de dépasser les obstacles du bon sens apparent.

3. L’hypothèse d’une expansion océanique et sa confrontation à des constats nouveaux

• Comprendre comment la convergence des observations océanogra­phiques avec les mesures de flux thermique a permis d’avancer l’hy­pothèse d’une expansion océanique réactualisant l’idée d’une dérive des continents.

• Comprendre comment la corrélation entre les anomalies magnétiques découvertes sur le plancher océanique et la connaissance plus an­cienne de l’existence d’inversion des pôles magnétiques confirma l’hy­pothèse de l’expansion océanique.

• Calculer des taux d’expansion.

4. Le concept de lithosphère et d’asthénosphère

• Saisir et exploiter des données sur des logiciels pour mettre en évi­dence la répartition des foyers des séismes au voisinage des fosses océaniques.

• Comprendre comment l’interprétation de la distribution particulière des foyers des séismes permet :

• de définir la lithosphère par rapport à l’asthénosphère;

• de confirmer, dans le cadre du modèle en construction, que la litho­sphère océanique retourne dans le manteau.

• Concevoir une modélisation analogique et réaliser des mesures à l’aide de dispositifs d’expérimentation assistée par ordinateur de pro­pagation d’ondes à travers un même matériau mais à des tempéra­tures différentes pour comprendre la différence entre lithosphère et asthénosphère.

5. Un premier modèle global : une lithosphère découpée en plaques rigides

• Réaliser une manipulation analogique simple, ou utiliser un logiciel de simulation, pour comprendre que les mouvements des plaques sont des rotations de pièces rigides se déplaçant sur une sphère.

• Comprendre comment désormais des faits ne s’intégrant pas a priori avec le modèle initial (volcanisme intraplaque) permettent un enri­chissement du modèle (théorie des points chauds) et non son rejet.

• Corréler les directions et les vitesses de déplacements des plaques ti­rées des données paléomagnétiques avec celles déduites de l’orienta­tion et des âges des alignements volcaniques intraplaques.

6. Le renforcement du modèle par son efficacité prédictive

• Saisir et exploiter des informations sur cartes.

• Concevoir, réaliser et exploiter un modèle analogique.

• Réaliser des mesures sur le terrain pour comprendre le principe du GPS.

• Saisir et exploiter des données sur des logiciels.

7. L’évolution du modèle : le renouvellement de la lithosphère océanique

• Recenser, extraire et organiser des informations sur des images satel­litales et de tomographie sismique.

• Réaliser des modélisations analogiques et numériques pour établir les liens entre amincissement de la lithosphère, remontée, dépressurisa­tion et fusion partielle de l’asthénosphère sous-jacente et formation d’une nouvelle lithosphère.