THEME 1B : LA TECTONIQUE DES PLAQUES HISTOIRE D’UN MODELE Lycée Jean Jaurès – 8 juin 2011

En quoi le nouveau programme de 1ère reprend des idées des anciens programmes ? En quoi en diffère-t-il ? Quelles nouveautés ? 1er axe de réflexion

Ancien programme Nouveautés Aspect historique : juste une activité pour expliquer le découpage et la mobilité des plaques Nouveautés Démarche historique, avec une remise en cause permanente des états successifs du modèle au regard des connaissances issues des nouvelles technologies d’exploration

Ancien programme Nouveau programme La structure du globe était vue dans son intégralité, jusqu’au noyau. Etude de la composition minéralogique et chimique des roches constitutives des différentes couches du globe terrestre. Les notions de LVZ et de Moho. Nouveau programme La structure du globe est limitée à la lithosphère et l’asthénosphère. Les roches de la croûte et du manteau sont abordés mais leur niveau d’étude reste « principales caractéristiques »… Les discontinuités sont constatées et non nommées.

Ancien programme Nouveau programme Failles transformantes évoquées Failles transformantes conséquences vérifiables du modèle de plaques rigides en rotation sur une surface sphérique. Elles deviennent un argument du modèle.

Ancien programme Nouveau programme Etude exclusive de la divergence. Modèle de surface en attente de l’année de TS. Nouveau programme Etude de la subduction de la lithosphère océanique à travers des données sismiques pour en faire un constat de la séparation lithosphère / asthénosphère. Modèle complet de la dynamique de la lithosphère.

Une question : en l’état actuel des projets de programmes de terminale S dans la partie traitant de la collision continentale, l’argument de la notion de marge passive est repris or, sa structure et sa validité ne seront pas connus des élèves si le choix d’étude d’une ressource pétrolifère n’a pas été fait en 1ère S.

Quelle continuité transversale entre le programme de première S et les programmes de collège et de seconde? Axe 2 de réflexion

Classe de 4ème – Activité interne du globe La partie externe de la Terre est formée de plaques lithosphériques rigides reposant sur l’asthénosphère qui l’est moins. La répartition des séismes et des manifestations volcaniques permet de délimiter une douzaine de plaques. Les plaques sont mobiles les unes par rapport aux autres et leurs mouvements transforment la surface du globe A la raison de quelques centimètres par an, les plaques s’écartent et se forment dans l’axe des dorsales. Elles se rapprochent et s’enfouissent au niveau des fosses océaniques. La collision des continents engendre des déformations et aboutit à la formation de chaînes de montagnes.

Les élèves ont une vision horizontale de la tectonique.

Les séismes correspondent à des vibrations brutales du sol qui se propagent. Ils résultent d’une rupture des roches en profondeur provoquant des déformations à la surface de la Terre. Des contraintes s’exerçant en permanence sur les roches conduisent à une accumulation d’énergie qui finit par provoquer leur rupture. Le foyer du séisme est le lieu où se produit la rupture. A partir du foyer, la déformation se propage sous forme d’ondes sismiques. Les séismes sont particulièrement fréquents dans certaines zones de la surface terrestre. Ils se produisent surtout dans les chaînes de montagne, près des fosses océaniques et aussi le long des axes des dorsales.

Le volcanisme est l’arrivée en surface de magma et se manifeste par deux grands types d’éruptions. Les manifestations volcanique sont des émissions de lave, l’arrivée d’autres magmas est caractérisées par des explosions projetant des matériaux. Les magmas sont contenus dans des réservoirs magmatiques localisés à plusieurs kilomètres de profondeur. Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe. Les volcans actifs sont alignés en majorité en bordure de continent, dans des arcs insulaires et le long de grandes cassures et de dorsales océaniques. Quelques volcans actifs sont isolés.

Classe de 5ème – Géologie externe, évolution des paysages. Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles, traces ou restes d’organismes ayant vécu dans le passé. Les observations faites dans les milieux actuels, transposées aux phénomènes du passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens. Les roches sédimentaires sont donc des archives des paysages anciens.

Classe de 2nde – La Terre dans l’univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée. Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. La biodiversité se modifie au cours du temps.

Quelques activités réalisables… Axe de réflexion 3

Le début du chapitre laisse apparaître une large part d’étude de documents, il semble important de privilégier les activités pratiques par la suite.

La naissance d’une idée : la théorie de la dérive des continents Objectif : Les arguments qui ont permis à Wegener de penser à une mobilité horizontale des continents. Extrait du livre de Wegener où il énonce sa théorie. Carte de la répartition des formations géologiques et de quelques fossiles âgés de plus de 200 Ma en Amérique du Sud et en Afrique. (Belin p.76, doc. 1) Carte de la répartition d’anciens dépôts glaciaires du Permien. (Belin p.76, doc. 2) Graphique de la répartition bimodale des altitudes (Belin p.76, doc. 3 ; Bordas p. 91, doc. 4 )

Le rejet de la théorie de la dérive des continents Objectif : Les arguments qui ont conduit au rejet de la théorie de Wegener Extrait de la théorie de contraction de la Terre due à son refroidissement. Extrait de la théorie des ponts continentaux. (Belin p.78) Les forces évoquées par Wegener. (Bordas p.93) Le parallélisme imparfait des côtes. (Nathan p. 111) Les arguments de Jeffreys

Objectifs: travail spécifique sur les ondes sismiques Textes historiques : Oldham (1906) et Gutenberg (1912). Enregistrement des ondes sismiques en différentes stations pour un même séisme (construction de graphe). Modélisation expérimentale (cristallisoirs + encens + fluorescéine + saccharose) Utilisation du logiciel Sismolog (B2i) : modèle à 2 couches de Gutenberg.

Etude des croûtes terrestres : continentale et océanique Objectif : critique du modèle SIAL - SIMA de Wegener Tableau des vitesses de propagation des ondes sismiques de volume dans différentes roches terrestres. (Bordas p.96, doc. 1) Texte historique de Mohorovicic. (Nathan p.113) Profil de sismique réflexion au niveau d’une marge passive, interprétation à l’aide des vitesses des ondes sismiques. (Bordas p.97) Etude du granite, du basalte et du gabbro : roches + lames minces + MOP Mesure de la densité de ces roches.

L’hypothèse d’une expansion océanique Objectif : conforter l’idée de mobilité de Wegener tout en réactualisant le modèle. Modéliser la formations d’un rift. (Nathan p.165)