La tectonique des plaques - Séquence complète : 11ème Harmos

Cours, exercices et évaluation avec la correction niveau : 11eme Harmos sur la tectonique des plaques – SVT

Notions : Qu’est-ce qu’une plaque tectonique, les mouvements des plaques tectoniques, divergence & convergence (subduction, collision)

Thème 1 : La planète Terre, l’environnement et l’action humaine

Cours niveau : 11eme Harmos sur la tectonique des plaques – SVT

Nous savons que la Terre est une planète tellurique ayant une dynamique interne. En effet, nous observons des volcans à la surface de la Terre. Nous ressentons les ondes sismiques suite à la rupture des roches en profondeur. Les volcans et les séismes sont les témoins de cette activité interne. Cependant, l’activité volcanique et sismique n’est pas répartie au hasard à la surface du globe.

Eruption volcanique en Islande Dégâts observables après un séisme en Indonésie

Comment expliquer la répartition de l’activité volcanique et sismique ?

Définir une plaque tectonique

Activité nº1 – Définir une plaque tectonique en surface

Nous constatons sur la carte ci-dessous que les volcans et les séismes sont situés aux mêmes endroits au niveau du globe. En reliant ces différents points, cela permet de délimiter des grandes zones géographiques. Il s’agit des plaques tectoniques.

Carte de la répartition des séismes et des volcans à la surface terrestre

Chaque point ou trait correspond à un séisme ou un volcan.

Les plaques tectoniques sont au nombre de 12 à la surface terrestre. Même si la géographie est à l’origine du nom de chacune de ces plaques, elles sont indépendantes des “normes géographiques”. Une plaque est formée de continent et/ou d’océan.

Les plaques tectoniques sont délimitées en surface par les volcans et les séismes.

Ainsi, au niveau mondial, si l’on identifie une zone avec une forte activité sismique et volcanique, on peut en déduire qu’il s’agit d’une limite entre deux plaques tectoniques.

Carte des 12 plaques tectoniques identifiables à la surface du globe

Les plaques tectoniques sont mobiles horizontalement. Elles sont donc capables de bouger. Cela signifie que deux plaques voisines ont un mouvement relatif l’une par rapport à l’autre. Ainsi, lorsque deux plaques se rapprochent, nous parlons de convergence. Lorsque deux plaques s’éloignent, nous parlons de divergence.

Activité nº2 – Définir une plaque tectonique en profondeur

Les plaques tectoniques ont une limite en surface et également en profondeur. En étudiant les propriétés des roches grâce aux ondes sismiques, on remarque que ces dernières se modifient aux alentours de 100-150 km de profondeur. Il s’agit de la limite en profondeur d’une plaque tectonique.

Les plaques tectoniques sont également appelées plaques lithosphériques car elles sont constituées de la lithosphère. Les roches de la lithosphère ont la particularité d’être rigides et cassantes. Leur rupture en profondeur est donc à l’origine d’un séisme. Sous la lithosphère, on identifie l’asthénosphère immobile. Les roches de l’asthénosphère sont dites ductiles, c’est-à-dire déformables. Ainsi, aucun foyer sismique ne trouve son origine dans l’asthénosphère.

En étudiant les différentes couches formant la structure interne de la Terre, on identifie :

– le noyau (noyau externe liquide et noyau interne solide)

– le manteau (manteau supérieur jusqu’à 700 km; manteau inférieur au-delà de 700 km)

– la croûte (croûte continentale sur un continent / croûte océanique au niveau d’un océan)

Ainsi, en mettant en parallèle l’ensemble des informations, nous pouvons en déduire que la lithosphère est formée :

– de la croûte ;

– de la partie supérieure du manteau supérieur.

L’asthénosphère est formée de la partie inférieure du manteau supérieur.

Schéma de la structure interne du globe

A RETENIR : Les plaques tectoniques (ou plaques lithosphériques) sont constituées de la lithosphère. En surface, elles sont au nombre de 12 et sont délimitées par les séismes et les volcans. En profondeur, la lithosphère mesure environ 100 km d’épaisseur (croûte océanique ou continentale + partie supérieure du manteau supérieur). Elle est faite de roches rigides et cassantes. La lithosphère est mobile horizontalement. Elle repose sur l’asthénosphère immobile et faite de roches ductiles.

Lorsque deux plaques tectoniques se rapprochent, nous parlons de convergence. Lorsque deux plaques s’éloignent, nous parlons de divergence.

Vocabulaire à connaître : lithosphère, asthénosphère, divergence, convergence, croûte, manteau, plaque tectonique, roches rigides, roches ductiles.

La dynamique des zones de divergence

Activité nº3 – Le mouvement de divergence

La divergence correspond à l’éloignement de deux plaques lithosphériques. Cette divergence s’effectue entre deux lithosphères océaniques, c’est-à-dire entre deux plaques ayant de la croûte océanique. Ainsi, elle a lieu au milieu de l’océan.

La divergence a lieu au niveau d’une structure particulière : la dorsale océanique. Il s’agit d’un relief sous-marin plus ou moins long, de 1000 à 3000 km de large. Il se caractérise par une activité sismique et une forte activité volcanique. Cela est normal puisqu’il s’agit d’une frontière entre deux plaques divergentes.

Photographie d’un fumeur noir au fond de l’océan, preuve de l’activité volcanique de la dorsale océanique.

Au niveau d’une dorsale océanique, il y a une remontée de matériel chaud expliquant le volcanisme. En sortant, la lave refroidit et donne naissance à des roches. Ces roches forment la croûte océanique. Le phénomène est continu et les nouvelles roches “poussent” les anciennes. Ainsi, les plaques s’écartent progressivement. En observant l’âge des roches au niveau de ces zones géologiques particulières, nous expliquons la symétrie observable de part et d’autre de la dorsale. De plus, plus les roches sont éloignées de la dorsale, plus elles sont vieilles.

Schéma d’une zone de divergence

A RETENIR : Les dorsales océaniques sont des frontières de plaques de type divergentes : elles séparent deux lithosphères océaniques qui s’éloignent l’une de l’autre. Au niveau de la dorsale, il y a une formation de magma qui, en se refroidissant, forme la nouvelle croûte océanique. Celle-ci est entraînée de part et d’autre, expliquant la divergence des plaques. L’âge des roches est donc symétrique par rapport à la dorsale.

Vocabulaire à connaître : dorsale océanique, divergence, lave, croûte océanique, lithosphère océanique.

Exercices avec correction niveau : 11eme Harmos sur la tectonique des plaques – SVT

Compétences évaluées
Extraire des informations d’un document scientifique.
Communiquer sur sa démarche en argumentant.
Mobiliser ses connaissances.
Émettre des hypothèses.
Schématiser un phénomène.

Tester ses connaissances

1) Explique pourquoi les phrases suivantes sont fausses :

Lorsque deux plaques tectoniques se rapprochent, nous parlons de divergence.
La convergence s’effectue au niveau d’une dorsale océanique.
La dorsale océanique permet la création de la croûte continentale.

2) Nomme trois caractéristiques sur les plaques tectoniques.

3) Indique pourquoi les foyers sismiques ne peuvent pas avoir lieu dans l’asthénosphère.

4) Cite la différence entre la collision et la subduction.

Je m’entraîne

Exercice 1 : La subduction

1) Réalise un schéma d’une zone de subduction en indiquant les légendes suivantes : asthénosphère, lithosphère océanique, lithosphère continentale, plaque plongeante, plaque chevauchante.

2) Sur ton schéma, indique les volcans et les foyers sismiques.

3) Sur ton schéma, ajoute la frontière entre les deux plaques représentées.

4) Ajoute un titre à ton schéma.

Exercice 2 : Le rift africain

En 2005, une fissure géante de 60 km de long s’est ouverte au niveau de la surface terrestre africaine, au niveau de l’Ethiopie. On parle de “rift”. Des géologues étudient ce phénomène.

Document 1 : Carte de la répartition des volcans au niveau du rift africain

Tous les volcans de cette région produisent d’importantes coulées de lave qui remplissent le rift.

1) A l’aide du document 1, rédige une observation pour décrire la localisation des volcans.

2) Que peut-on déduire sur la vallée du rift ?

Document 2 : Interview d’un géologue

Evaluation avec la correction niveau : 11eme Harmos sur la tectonique des plaques – SVT

Compétences évaluées
Extraire des informations d’un document scientifique.
Communiquer sur sa démarche en argumentant.
Mobiliser ses connaissances.
Émettre des hypothèses.

Exercice nº 1 : La formation de l’Himalaya

L’Himalaya est une chaîne de montagnes située à la frontière entre l’Inde et le reste de l’Asie. Son point culminant, l’Everest, se situe à plus de 8000 mètres d’altitude. Des géologues souhaitent retracer l’histoire géologique de la formation de cette chaîne montagneuse.

1) A l’aide du document 1, décrire le mouvement de l’Inde au cours des temps géologiques.

2) A l’aide du document 1, indiquer le type de mouvement tectonique ayant lieu entre les plaques eurasiatique et indo-australienne. Justifier votre réponse.

3) A l’aide du document 2, décrire l’évolution de la vitesse de déplacement de l’Inde.

4) A l’aide des documents 1 et 2, expliquer le phénomène ayant lieu à partir de 40 Ma environ.

5) Justifier la présence d’une chaîne de montagnes à cet endroit-là du globe.

6) En 2020, les géologues ont estimé que l’Everest avait “grandi” de 86 centimètres. Proposer une hypothèse expliquant ce résultat.

Exercice nº 2 : La formation de l’Himalaya

Le 28 septembre 2018, les habitants du centre de l’Indonésie ont été victimes d’un violent séisme. Plus de 1300 morts ainsi que de nombreux blessés sont recensés et les dégâts sont immenses. Des scientifiques tentent d’expliquer la raison de ce séisme.

1) A l’aide des documents 1 & 2, décrire l’activité volcanique et sismique en Indonésie.

2) A l’aide de votre réponse précédente, que peut-on déduire géologiquement sur cette région du globe ?

3) A l’aide du document 1, indiquer le(s) type(s) de lithosphère(s) présente(s) dans cette situation.

4) Déduire le type de mouvement tectonique ayant lieu ici en justifiant votre réponse.

5) Rédiger un texte pour expliquer précisément aux habitants de l’île de Sumatra la raison de ce violent séisme. Vous veillerez à leur expliquer (avec le vocabulaire adapté) les phénomènes géologiques impliqués.

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