Partie 1 Géologie interne. Activité interne du globe
Tiphons, ouragans --> enveloppes externes de la Terre en mouvement
Séimes, Volcans --> enveloppes internes de la Terre en mouvement
http://www.wat.tv/video/seisme-japon-images-catastrophe-3hstr_2eyxv_.html
On s'interressera dans cette partie aux enveloppes internes de la Terre
Les phénomènes géologiques visibles en surface tels que les séismes,
les volcans, les tsunamis montrent que la Terre « bouge » en profondeur.
I. Quelles sont les conséquences des séismes et des éruptions volcaniques?
Activité 1: Les conséquences des séismes et du volcanisme
Tableau montant les conséquences sur la population, sur le matériel et sur le paysage
Vidéos. séisme d'Izmit, et exemple d'éruption volcanique (Pinatubo)
Bilan 1 : Les séismes et les volcans peuvent engendrer des conséquences humaines, matérielles et économiques pour l'homme : ils représentent des risques géologiques.
II. Comment peut-on savoir si une région est exposée aux risques géologiques ?
Activité 2 : Document : prévision des risques géologiques
Bilan Le risque géologique est défini par l’aléa et par les enjeux. Le risque est
inexistant dans les zones inhabitées ou non soumises à des phénomènes géologiques.
Aléa : probabilité qu’un phénomène géologique survienne en un lieu donné
Enjeux : les dégâts humains, matériels et économiques possibles
III. Comment éviter les dégâts humains et matériels ?
Activité 3 : La prévention des risques géologiques
Bilan : L’Homme réagit face aux risques qu’il connaît en réalisant :
-Une prévention sismique basée sur l’information et l’éducation des populations (zones à risque à éviter,constructions parasismiques, conduites à tenir en cas de séisme…).
-Une prévention volcanique efficace qui passe par la prévision des éruptions (surveillance et connaissance des volcans) et sur l’information et l’éducation des populations.
IV. Où sont localisées les Zones à risque à la surface de la Terre?
Activité 4: La répartition des séismes et des volcans
Utilisation du logiciel tectoblog
Bilan : Les volcans actifs et les foyers des séismes ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe :
- Dans les océans, ils sont alignés le long des fosses océaniques, dans l’axe des dorsales.
Sur les continents, ils se concentrent au niveau des chaînes de montagnes.
La répartition des volcans et des foyers sismiques à la surface de la Terre permet de délimiter les plaques lithosphériques.
Activité 5: La structure verticale des plaques tectoniques
Bloc diagramme d'un séisme
Station d'enregistrement des ondes sismiques
Un sismomètre
Des infos sur le séisme de mars 2011 au Japon
http://www.notre-planete.info/actualites/actu_2745_seisme_Japon_cartographie.php
Pour comprendre par l'image ...
http://www.youtube.com/watch?v=DX5VXGmdnAg
Un sismogramme
Bilan :
Les séismes correspondent à des ondes sismiques qui se propagent en profondeur et en surface. Ils se manifestent par des déformations du paysage en surface.
Les ondes sismiques sont enregistrées par des appareils appelés des sismomètres : ils fournissent un tracé des ondes appelé sismogramme.
Ondes sismiques : voir définition du livre
Activité 6: La structure verticale des plaques tectoniques
Que peuvent nous apprendre l'étude de ces graphiques?
Analyse des documents (de gauche à droite) :
Le document texte a son importance.
Les vitesses des ondes sismiques peuvent être enregistrées et elles fournissent des informations permettant de comprendre la structure des plaques tectoniques :
-Plus la vitesse est élevée plus la roche traversée est rigide.
-De plus (pas dit dans le texte) :
1- Un changement brusque de la vitesse indique un changement de composition de la roche traversée à une autre.
2- Un changement plus progressif de la vitesse indique que la roche reste la même mais qu'elle commence à fondre en partie, la roche devient moins rigide et la vitesse des ondes diminue moins brusquement.
Le document du centre en haut à gauche :
Ce document est un graphique représentant la vitesse de propagation des ondes sismiques (km/s) en fonction de la profondeur en (en km).
-De 0 km à 10 km de profondeur la vitesse est constante et d'environ 3.8 km/s
- De 10 km à 100 km de profondeur la vitesse augmente pour passer brusquement à 4.7 km/s. La roche traversée passe d'une composition à une autre. Cette dernière roche étant plus rigide.
- à partir de 100km de profondeur la vitesse diminue progressivement la roche devient moins rigide.
BILAN :
Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer la lithosphère de l’asthénosphère.
La partie externe de la Terre est formée de plaques lithosphériques (aussi appélées plaques tectoniques) rigides reposant sur l’asthénosphère qui l’est moins.
Lithosphère : Partie superficielle très rigide de la Terre dont l’épaisseur varie de 100 km (lithosphère océanique) à 150 km (lithosphère continentale).
Asthénosphère : Partie située sous la lithosphère, moins rigide, qui s’étend jusqu’à environ 700 km de profondeur.
V- Comment mettre en évidence que les plaques de déplacent?
1- Historique
Activité 7 : Etude de document "historique sur Wegener"
Bilan : Au début du XXème siècle, le scientifique allemand Wegener expose la « théorie de la dérive des continents », et formule l'hypothèse selon laquelle les continents se seraient déplacés.
2- Les preuves paléontologiques
Activité 8 : Reconstitution de la Pangée
3- Les preuves plus récentes
Activité 9 : calcul de vitesse déplacement (vecteur-carte)
Bilan : des mesures plus récentes par GPS (global Positionning System) ont permis de montrer que les plaques tectoniques se déplacent de quelques centimètres par an (environ entre 5cm et 12 cm).
VI- Quels sont ces mouvemements et quelles sont leurs conséquences?
1- Les mouvements d'écartement
Activité 10 : Etude de l'âge des fonds océaniques et utilisation du logiciel google earth
Le fond des océans est formé de ---basaltes- recouverts par des sédiments. Grâce à ces derniers et à des prélèvements effectués dans l’Atlantique, on a pu réaliser une carte de l'âge du fond des océans.
Echantillon de basalte :
Photo du fond des océans au niveau de la dorsale (lave solidifiée par contact avec l'eau froide formant des roches basaltiques appelées "pillow lava" ou basaltes en coussin).
Une vague violente vient déferler sur "la chaussée des géants en Islande" (Rappel : la dorsale océanique passe par l'Islande).
En haut, à gauche du document est représentée un échelle avec un code couleur montrant l'âge du plancher océanique (age of ocean floor) en millions d'années (Ma) :
- du rouge (le plancher océanique le plus récent (aujourd'hui))
- au violet (le plancher océanique le plus vieux (270Ma)
On constate que :
-le plancher océanique le plus récent ,en Atlantique Nord, longe la dorsale océanique.
- les terrains les plus anciens (environ 240 Ma) sont les plus éloignés de la dorsale et se trouvent près des côtes.
- La répartition de l'âge des terrains est symétrique par rapport à la dorsale.
Bilan : Au niveau des dorsales océaniques, il y a fabrication de lithosphère océanique, c'est le phénomène d'accrétion océanique. Ces laves basaltiques s'éloignent de la dorsale à raison de quelques cm/an, cela repousse les plaques qui s'éloignent l'une de l'autre.
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-0014-1
On vient de voir que de la lithosphère se crée au niveau des dorsales océaniques et pourtant la surface de la Terre n'augmente pas.
2-Les zones de rapprochement
Activité : L'origine du volcanisme en Amérique du sud, la fosse du Pérou
On peut voir sur cette image google earth la fosse du Pérou (en noir) située dans l'océan Pacifique à l'Ouest de du Chili.
Ce document est une coupe montrant que de fréquents séismes ont lieu en profondeur sous l'Amérique du Sud.
La plupart des séismes ont lieu entre la surface jusqu'à 300 km de profondeur.
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-0032-1
Bilan
La subduction correspond au passage d’une plaque lithosphérique sous une autre.
Dans les zones de subduction, la lithosphère océanique disparaît sous la lithosphère continentale,en s'enfonçant dans l'asthénosphère.
La production de croûte océanique au niveau des dorsales est donc compensée par sa disparitiondans les zones de subduction.