Bilan de la géologie interne (temp)

LES VOLCANS

Une éruption volcanique correspond à l’émission de produits volcaniques (lave, cendres et gaz) à partir d’un centre éruptif. Les volcans effusifs émettent de grande quantités de lave fluide sous forme de fontaines et de coulées. Les volcans explosifs émettent de grandes quantités de gaz et de cendres sous la forme de panaches éruptifs et de nuées ardentes.

En profondeur il arrive que les roches fondent. Un magma se forme Comme il est moins lourd que les roches qui l’entourent il remonte. En chemin, il perd ses gaz qui entraînent la lave vers le haut. Quand elle arrive à la surface, il y a éruption.

Les volcans ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. On les trouve dans des zones particulières :

– les rifts ;

– les dorsales ;

– les cordillères bordant les fosses océaniques ;

– des points isolés.

Les faits à expliquer :

– la formation du magma ;

– la répartition des volcans.

LES SÉISMES

Les séismes se manifestent par des ondes sismiques pouvant être destructrices.

Les ondes sismiques apparaissent lorsqu’une faille apparaît ou rejoue. En profondeur des contraintes s’exercent sur les roches. Lorsque ces contraintes sont croissantes elles finissent par casser les roches en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre. Une faille apparaît et des ondes sont émises. Elles se propagent dans toutes les directions de l’espace et lorsqu’elles atteignent la surface le sol tremble et il y a un tremblement de Terre.

Les séismes ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. Ils sont associés à des reliefs particuliers :

– les rifts ;

– les dorsales océaniques ;

– les fosses océaniques ;

– les chaînes de montagnes.

Les faits à expliquer :

– l’origine des contraintes ;

– la répartition des séismes.

L’étude des ondes sismiques nous renseigne sur la structure interne de la Terre.

LA STRUCTURE DE LA TERRE

La Terre est constituée d’enveloppes concentriques. De l’extérieur vers l’intérieur il y a :

– la croûte terrestre plus épaisse pour les continents que pour les océans.

– le manteau lithosphérique ;

– l’asthénosphère ;

– le manteau ;

– le noyau externe liquide ;

– le noyau interne solide.

Coupe schématique de la Terre (source : AVG)

La croûte et le manteau lithosphérique constitue la lithosphère. Elle repose sur l’asthénosphère.

LES PLAQUES TECTONIQUES

La surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques dont l’épaisseur correspond à la lithosphère. Les limites des plaques sont les zones géologiquement actives où l’on trouve les volcans et les séismes.

Les plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Elles peuvent :

– s’écarter (divergence) au niveau des dorsales océaniques ;

– se rapprocher (convergence) au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes ;

– coulisser au niveau de grandes failles transformantes.

LA TECTONIQUE DES PLAQUES

La tectonique des plaques est une théorie qui explique les faits observés en géologie interne (volcans et séismes).

Le moteur de la tectonique des plaques est l’énergie interne de la Terre. Cette énergie vient essentiellement de la couche D’’.

Coupe schématique de la Terre montrant les mouvements de convection dans le manteau à l’origine des mouvements des plaques lithosphériques.

Le manteau est chauffé par en dessous. Il remonte en repoussant les couches au-dessus de lui. Il se produit un bombement de l’asthénosphère et de la lithosphère qui se fracture. Il y a de petits séismes.

La remontée du manteau continue. Il s’écoule sur les côtés en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. La pression sur le manteau diminue et il y a fusion partielle de la partie supérieure du manteau. Du magma se forme ce qui explique l’apparition de volcans effusifs dans le rift.

Si la remontée du manteau se poursuit, les deux bords du rift se séparent et une lithosphère océanique faite de roche volcanique apparaît. Elle est coupée en deux par une dorsale. C’est le stade océan étroit comme la Mer Rouge. Si cela continue l’océan s’élargit tout en restant symétrique. C’est la cas de l’océan atlantique.

A la jonction entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale les lithosphères peuvent se détacher. La lithosphère océanique, plus dense que l’asthénosphère s’enfonce. Comme elle est poussée par l’ouverture de l’océan elle plonge sous la lithosphère continentale dans une zone de subduction. La plongée de la lithosphère océanique se fait par à-coups qui s’accompagnent de séismes. En s’enfonçant, la lithosphère se réchauffe et fond en partie. Un magma se forme. Il est à l’origine des volcans explosifs.

Une dorsale océanique est une zone de création de lithosphère océanique. Une zone de subduction est une zone de destruction de lithosphère océanique.

Théorie : une théorie est un ensemble de règles et de lois scientifiques qui cherchent à décrire et à expliquer un ensemble de faits.

La divergence des plaques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. « 

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui  fait le petit rappel ? »

Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »

Max : « Encore une fois le choix est difficile. Commençons avec toi Samuel. »

Samuel : « Merci monsieur Max. Pour le moment nous savons que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. L’activité géologique (volcans et séismes) se concentre aux limites de ces plaques. Les mouvements peuvent être des divergences, des convergences ou des coulissements. »

Léo : « Les divergences c’est quand les plaques s’écartent. Il y a les rifts et les dorsales océaniques. La convergence c’est quand les plaques se rapprochent comme au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes. Les coulissement c’est quand une plaque glisse contre une autre. »

Samuel : « Les plaques sont très grandes mais elles ne sont pas très épaisses. Si j’ai bien compris leur épaisseur correspond à celle de la lithosphère. La lithosphère c’est la couche la plus extérieure de la Terre. Elle est dure et cassante. Son épaisseur est d’une centaine de kilomètres mais vous avez dit que par endroits son épaisseur est nulle. Je ne comprends pas bien. »

Max : « Je vais vous expliquer cela. Pouvez-vous détailler la lithosphère ? »

Léo : « Elle comporte la croûte et le manteau lithosphérique. La limite inférieure de la croûte est le Moho et la limite inférieure de la lithosphère est la LVZ. L’asthénosphère est un tout petit peu moins dure que la lithosphère. Vers 700 km de profondeur on arrive au manteau inférieur. »

Max : « C’est très bien tout ça 🙂 Vous connaissez bien vos leçons. Nous allons pouvoir étudier tout cela. Commençons par les rifts puisque vous n’avez pas bien compris. Actuellement, il y a un grand rift à l’est de l’Afrique. Voyons cela. »

Carte de localisation du rift Est-Africain. C’est une zone de divergence. On y observe des séismes superficiels et des volcans effusifs.

Léo : « Ça fait comme des gradins ou des marches d’escalier de chaque côté d’une plaine. »

Max : « C’est tout à fait ça Léo. La plaine est un fossé d’effondrement. On parle de graben. Voilà ce que cela donne en coupe. »

Coupe schématique d’un rift.

Samuel : « Comment ça se forme ça ? »

Max : « Bonne question. Et si nous modélisions ? J’ai une petite vidéo quelque part… »

Max : « C’est ce qu’il se passe dans la croûte terrestre. »

Léo : « Monsieur Max, si j’ai bien compris… Autrefois l’Amérique du sud et l’Afrique était collés puis ces deux continents se sont séparés. Il y a eu un rift entre les deux ? »

Max : « Tu as bien compris Léo. »

Samuel : « Donc après le rift il y a l’océan ! »

Max : « Oui 🙂 Mais avant de voir les dorsales continuons avec les rifts. Je voulais vous montrer une image mais je ne la trouve pas. Le profil sismique d’un rift… »

Léo : « C’est une image de la profondeur obtenue grâce aux ondes sismiques ? »

Max : « Oui. C’est un peu compliqué mais j’aurais vraiment aimé vous montrer ça. Tant pis. Voici un schéma que l’on peut obtenir à partir de ce genre de document. »

Coupe schématique au niveau d’un rift.

Samuel : « Alors… La lithosphère s’est aminci et la lithosphère est remontée. On voit aussi qu’il y a un réservoir magmatique juste sous le rift. »

Léo : « Ça explique les volcans effusifs. »

Max : « Bravo mes petits. »

Léo : « Nous avons décrit mais ça n’explique pas ce qu’il se passe. »

Samuel : « J’ai une hypothèse ! »

Max : « Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Quand nous avons étudié la coupe de la Terre vous nous avez parlé de la couche D » juste à la limite entre le noyau externe et le manteau. Je me souviens que vous aviez dit que c’est une source de chaleur. Ça chauffe le manteau par en dessous. Quand on chauffe un solide, sa densité diminue et il remonte. Je suppose que c’est ce qu’il se passe avec le manteau. Il remonterait et en arrivant sous la lithosphère il fondrait. »

Léo : « Oui oui oui ! Bravo Samuel ! Ça expliquerait aussi que la croûte se bombe et se fracture ! Ensuite, le manteau repousserait l’asthénosphère sur les côtés ce qui entrainerait la lithosphère ! Et hop ça s’écarte ! »

Max : « Alors là bravo ! Je n’ai rien d’autre à dire. Bravo à tous les deux 🙂 J’ai un peu l’air bête avec ma modélisation. Elle est inutile. »

Léo : « Non ! Je veux voir ! »

Léo : « Oulala ! La bulle qui remonte c’est le manteau ? »

Max : « Oui mais dans la réalité la remontée se fait en dizaines de millions d’années. »

Samuel : « On voit bien que la remontée du manteau repousse la couche du dessus. »

Léo : « En plus, on voit que la couche du dessus s’enfonce sur les bords. »

Samuel : « Forcément ! Si ça s’écarte quelque part il faut bien que ça s’enfonce ailleurs ! »

Léo : « Monsieur Max, si la divergence continue après l’apparition du rift, il doit y avoir de plus en plus de volcans. Ça fait un alignement de volcans effusifs. Ça ressemble à une dorsale ça ! »

Max : « Oui Léo. Les deux bords du rift se sépare et l’espace se comble avec de la roche magmatique. C’est comme cela que se forme la lithosphère océanique. Voici une modélisation. »

Léo : « Je comprends. Quand les continents se sont séparés, l’espace entre le deux se comble de roche volcanique. C’est comme cela que se forme la croûte océanique. »

Samuel : « Et donc après le rift, il y a bien un océan ! »

Max : « Oui mes petits 🙂 Il est d’abord étroit comme c’est le cas pour la mer rouge. »

Carte de la Mer Rouge (source : Wikipédia)

Léo : « Pourquoi dit-on la Mer Rouge si c’est un océan ? »

Max : « Cela ne fait pas longtemps qu’on connaît la nature d’un océan. Un océan a une croûte océanique faite de roche volcanique et il possède ou il a possédé une dorsale. Une mer c’est sur un continent. Je continue. Après, l’océan ne fait que s’élargir. Il ne se passe rien de plus. On peut dater l’âge des fonds océaniques. Voici ce que cela donne pour l’océan Atlantique. »

Max : « Voilà ! Vous savez tout ! Vous pouvez reconstituer ce qu’il s’est passé pour que l’Afrique et l’Amérique du sud trouvent leur place actuelle 🙂 Avant d’aller vous laisser vous aérer en récréation regardons une petite animation. »

Max : « Cette fois vous savez tout ! »

Léo : « Merci monsieur Max ! »

Samuel : « C’était très intéressant 🙂 « 

Max : « Je vous mets un petit cours que vous recopierez pour la prochaine fois et en lien, un document qui résume un peu tout ce que nous avons vu aujourd’hui. Travaillez bien ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

III. LA DIVERGENCE DES PLAQUES.

La divergence commence au sein d’un continent. Le manteau, chauffé par en dessous remonte. Il s’accumule puis s’écoule sur les côtés. L’asthénosphère s’écarte en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. Le manteau fond et donne un magma fluide à l’origine de volcans effusifs. A chaque mouvement un séisme superficiel se produit.

Si la divergence continue une dorsale apparaît et sépare deux plaques lithosphérique. De la lithosphère océanique se met en place. C’est le stade océan étroit illustré actuellement par la Mer Rouge. Puis l’océan s’élargit et on arrive au stade océan Atlantique.

Doc divergence

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Réaliser une carte du monde

Bonjour à tous ! En géologie, nous avons parfois besoin de connaissances en géographie. Je vous propose un petit exercice qui va vous permettre de réviser un peu quelques données fondamentales de géographie physiques. Pour cela vous aller réaliser une carte du monde. Voici le fond de carte.

1. En noir, placer les continents ou régions suivants : Amérique du sud ; Amérique du nord ; Groenland ; Europe ; Asie ; Afrique ; Indonésie ; Australie ; Antarctique.

2. En bleu, placer les noms des océans : océan atlantique, océan pacifique, océan indien ; océan arctique ; océan antarctique

3. Représenter en marron, les chaînes de montagnes suivantes (vous pouvez faire plus foncées les montagnes les plus hautes) : Appalaches, Montagnes rocheuses, Cordillère des Andes, Alpes, Atlas, Caucase, Himalaya. N’oubliez d’écrire les noms de ces chaînes de montagnes.

4. Indiquez par des petits triangles les plus hauts sommets de chaque continents. Ce sont : Kilimandjaro, Mont McKinley, Aconcagua, Mont Vinson, Mont Everest, Mont-Blanc.

5. Représentez en bleu les fosses océaniques. Vous pouvez vous aider de ce document.

Carte de localisation des fosses océaniques autour de l’océan pacifique.

6. Représenter en rouge les dorsales océaniques. Là aussi je vous aide un peu 🙂

Carte de localisation des dorsales océaniques.

7. N’oubliez de nommer les lignes continues et pointillées qui figurent sur le fond de carte.

Vous pouvez colorier si vous le voulez mais si vous le faites, faites le proprement. Travaillez bien ! J’aimerais pouvoir mettre vos travaux dans mon site 🙂

Si vous aimez la géographie vous pourrez vous amuser ici : jeux de géographie.

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Les ondes sismiques (leçon)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Bonjour mes petits. Lors de la dernière séance j’ai répondu à une interrogation de Samuel au sujet des vibrations qui sont la manifestations des tremblements de terre. Je vous ai donc parlé des ondes sismiques. Avez-vous fait le résumé que je vous avais demandé ? »

Samuel : « Bien sûr monsieur Max ! »

Léo : « Moi aussi ! »

Max : « Votre travail est toujours fait et il est toujours de qualité. Voyons cela… »

Max : « C’est très bien tout ça. Bravo mes petits 🙂 Je vais reprendre ce que vous avez écrit pour la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

II. LES ONDES SISMIQUES.

Une onde est un déplacement d’énergie sans déplacement de matière. Les ondes sismiques sont des vibrations du sol. Il existe trois types d’ondes sismiques qui ne se déplacent pas à la même vitesse. Les ondes sismiques sont émises à partir d’un point appelé foyer du séisme.

Les ondes sismiques se déplacent dans toutes les directions de l’espace. Elles s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer.

Le foyer d’un séisme est le point d’origine d’un séisme.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Puis-je résumer ce que nous avons vu monsieur Max ? »

Max : « Bien sûr Samuel. C’est un bon moyen de savoir si tu as compris. »

Samuel : « Il faut remettre dans l’ordre chronologique. Tout commence au foyer du séisme. Je ne sais pas ce qu’il s’y passe mais d’un seul coup, il émet des ondes sismiques. Ces ondes se déplacent dans toutes les directions de l’espace mais elles s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer. Quand elles arrivent à la surface de la Terre, elles font vibrer le sol et si elles sont encore assez fortes elles ont des conséquences comme les dégâts aux constructions humaines, des sans abris, des blessés et des morts, des modifications du paysages et parfois des tsunamis. »

Max : « C’est ça Samuel. Tu as bien compris. »

Léo : « Il reste des problèmes à résoudre quand même ! Dans tous les modèles d’ondes que vous nous avez montré il y a quelque chose qui donne de l’énergie au départ de l’onde. Et puis on ne sait toujours pas quel lien il y a entre les failles et les séismes. »

Max : « Bonnes remarques Léo 🙂 Nous allons commencer par étudier les failles. Mais nous le ferons la prochaine fois. »

Léo : « C’est déjà la récré ? »

Max : « Oui. Filez mes petits. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir ! »

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Les ondes sismiques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Nous commençons par le petit rappel. Tiens, si je le faisais sous la forme d’une interrogation orale ? Au hasard… Léo ! »

Léo : « Oui monsieur Max. »

Max : « As-tu appris ta leçon ? »

Léo : « Bien sûr monsieur Max ! »

Max : « Vérifions cela. Quelles sont les manifestations des séismes ? »

Léo : « Lors d’un tremblement de terre la terre tremble. Les vibrations durent de quelques secondes à quelques minutes et elles touchent une région plus ou moins étendue. »

Max : « Très bien. Quelles peuvent être les conséquences d’un séisme ? »

Léo : « Les conséquences d’un séismes peuvent être des dégâts aux constructions humaines, des sans-abris voire des blessés et des morts, des modifications du paysage et parfois des tsunamis. Il peut aussi y avoir des failles même si je ne sais pas encore ce que c’est. »

Max : « C’est très bien Léo. 20/20 ! Tu peux retourner à ta place. Nous allons commencer. »

Samuel : « Monsieur Max, puis-je poser une question ? »

Max : « Bien sûr Samuel. Répondre aux questions de mes élèves est ce que je préfère dans mon métier d’enseignant. »

Samuel : « Merci monsieur Max. Ce n’est pas vraiment une question. Dans la leçon, nous avons écrit que la terre tremble. Il y a des vibrations. Je vous ai entendu parler d’ondes sismiques. Je ne comprends pas bien ce que c’est une onde. »

Max : « Oui… Une onde… Je vais essayer de vous expliquer cela simplement. J’avais prévu de voir cela rapidement mais je m’adapte. »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Max : « Vous connaissez déjà les ondes mais vous ne le savez pas. Prenons un exemple simple. »

Léo : « C’est une onde ? J’aurais dit une vague moi. »

Max : « Une vague est une onde. »

Samuel : « La surface de l’eau monte et descend puis monte et descend… »

Léo : « Oui mais ça s’arrête au bout d’un moment. »

Max : « Première caractéristique d’une onde : elle s’atténue avec le temps. »

Samuel : « Elle s’atténue ? Qu’est ce que ça veut dire ? »

Max : « Disons qu’elle diminue. Autre exemple. »

Léo : « Oui, on voit bien l’onde. »

Samuel : « Elle rebondit un peu sur le bord… »

Max : « Oui Samuel. Notez le bien. Cela nous sera utile plus tard. Vous voyez bien que cette onde s’atténue en fonction du temps. »

Samuel : « Il me semble qu’elle s’atténue également en fonction de la distance parcourue. Plus on s’éloigne du point où elle a été créée, plus elle est faible. »

Max : « C’est exact Samuel. Commencez-vous à comprendre ? »

Samuel : « Oui monsieur Max. Une onde c’est un peu comme un déplacement vers le haut et le bas qui se déplace dans toutes les directions. »

Max : « C’est très bien Samuel mais il faut essayer de comprendre ce qui se déplace. Regardez ce petit film anodin. »

Léo : « On voit bien que les ondes s’atténuent en fonction de la distance au point d’impact. »

Max : « C’est vrai mais observez bien le bouchon. »

Samuel : « Il ne bouge pas ! »

Léo : « En fait si ! Mais il avance puis revient à sa place ! »

Samuel : « Donc lui ne se déplace pas. L’onde se déplace mais pas le bouchon. J’en déduis que l’eau non plus. »

Max : « Bonne déduction Samuel 🙂 Effectivement, une onde est un déplacement d’énergie sans déplacement de matière. C’est un peu compliqué mais je pense que vous pouvez comprendre. »

Léo : « Si nous revenons aux séismes cela veut dire que la terre tremble comme la surface de l’eau. Ce sont les ondes sismiques. Elles aussi s’atténuent avec la distance et le temps monsieur Max ? »

Max : « Oui Léo. Cela explique que le séisme n’est pas ressenti partout sur Terre. Mais il peut être enregistré quand même avec des appareils très précis. »

Samuel : « A chaque tremblement de terre toute la Terre tremble alors ? »

Max : « Oui mais il n’y a que dans une région plus ou moins étendue où les vibrations sont ressenties. »

Léo : « Je comprends mieux les dégâts ! Si le collège bouge de bas en haut puis de haut en bas pendant plusieurs secondes il finit tout cassé ! »

Max : « Ces ondes dites transversales ne sont pas les plus dangereuses. »

Léo : « Il y a différents types d’ondes ? »

Max : « Oui. Illustrons cela avec un ressort. Dans la vidéo qui suit il n’y a que deux types d’ondes qui sont illustrés. Je vous montrerais le troisième type ensuite. »

Max : « Je pense que ce petit film est suffisamment clair. Je vous montre des animations des trois types d’ondes sismiques. »

Max : « Ces ondes ne se déplacent pas à la même vitesse. Les plus rapides sont les ondes P. Le P signifie ‘premières’ parce que ce sont les premières à arriver. Les ondes S arrivent en second. Puis il y a les ondes L appelées ondes de Love ou Rayleigh. Ce sont les plus dangereuses pour les bâtiments. »

Léo : « Ben oui ! En plus elles arrivent après les autres qui ont déjà fragilisé les constructions. »

Max : « Je répète que ces différents types d’ondes ne se déplacent pas à la même vitesse. Plus on se trouve loin du point de départ du séisme, plus l’écart entre les arrivées des ondes sera important. Voici ce que donne un enregistrement d’ondes sismiques par un sismographe. »

Sismogramme montrant les enregistrements des trois types d’ondes sismiques.

Léo : « Mais il y a trois tremblements de terre alors ! »

Max : « Non Léo. Un tel enregistrement a été réalisé loin du point de départ des ondes. Le tremblement de terre n’a donc pas été ressenti là où se trouve le sismographe. »

Samuel : « Monsieur Max. Comment appelle t-on le point d’origine des ondes sismiques ? »

Max : « C’est le foyer Samuel. Le foyer est le point d’origine du séisme. »

Samuel : « Alors si j’ai bien tout compris, le séisme commence au foyer qui envoie des ondes sismiques dans toutes les directions de l’espace. Ces ondes s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer et quand elles arrivent à la surface elles provoquent le tremblement de terre. »

Max : « C’est ça 🙂 Mes petits, je suis désolé de vous dire que cette séance est terminée. Pour la prochaine fois vous allez me faire un petit résumé de cet article. Pour cela vous noterez sur une feuille ce qui vous semble le plus important dans cet article. Cela ne doit pas dépasser 10 lignes. »

Samuel : « D’accord monsieur Max ! »

Max : « Filez vous dégourdir les pattes ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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Les mouvements des plaques – la leçon

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Je vais vous rendre vos cartes. »

Léo : « Ah oui ! La carte indiquant les mouvements des plaques ! »

Max : « Exact Léo 🙂 »

Samuel : « Avons-nous de bonnes notes ? »

Max : « Les notes, les notes, toujours les notes… Quand comprendrez-vous que si vous travaillez pour savoir vous aurez nécessairement de bonnes notes ? »

Samuel : « Je vous demande pardon monsieur Max. »

Max :  » 🙂 Sans vouloir dévoiler vos notes, je peux vous dire que la moyenne de la classe est de 20/20 encore une fois 🙂 Léo, j’espère que tu ne m’en voudras pas de montrer la carte de Samuel. »

Léo : « Je ne vous en veux pas monsieur Max 🙂 « 

Léo : « Elle est vraiment bien 🙂 Bravo Samuel ! »

Samuel : « Merci Léo. La tienne est vraiment bien elle aussi 🙂 »

Max : « Vous vous féliciterez plus tard. Voici une autre version un peu moins… artisanale 🙂 »

Léo : « Ah oui. C’est moins artisanal 🙂 »

Samuel : « Mais ça reste la même chose. Je préfère ma carte. Elle est le fruit de mon travail. »

Max : « Quel plaisir d’enseigner à des élèves tels que vous 🙂 Qu’avez-vous retenu de votre travail ? »

Léo : « Nous savions déjà que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques lithosphériques. Elles sont très grandes mais peu épaisses puisqu’elles ne font qu’une centaine de kilomètres d’épaisseur. Maintenant nous savons qu’elles se déplacent et qu’il y a trois mouvements possibles. »

Max : « Merci Léo. Samuel, veux-tu prendre la suite ? »

Samuel : « Je veux bien. Les mouvements dont parlais Léo sont la divergence qui a lieu au niveau des rifts et des dorsales, la convergence au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes et il y a aussi le coulissement. »

Max : « Bravo ! Nous pouvons noter la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

II. LES MOUVEMENTS DES PLAQUES.

Les plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Les mouvements peuvent être :

– la divergence au niveau des dorsales et des rifts (volcanisme effusif) ;

– la convergence au niveau des fosses (volcanisme explosif) et des chaînes de montagnes ;

– le coulissement au niveau de grandes failles dites transformantes.

Max : « Avez-vous terminé ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max 🙂 »

Léo : « Merci monsieur Max. J’ai une question. »

Max : « Je t’écoute Léo. »

Léo : « Nous avons vu que les plaques lithosphériques se déplacent. Je veux bien. Mais comment est-ce possible ? »

Max : « Bonne question Léo. Excellente question même 🙂 Je vous propose de faire une petite digression et de nous rendre dans un article de complément. »

Samuel : « Allons-y ! »

Le complément

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Manifestations et conséquences des séismes (leçon)

Max : « Bonjour à tous. Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Léo, peux-tu nous rappeler ce que vous avez fait lors de la séance précédente ? »

Léo : « Bien sûr que je peux 🙂 Nous avons étudié des articles de journaux qui parlaient de tremblements de terre. Nous devions trouver les manifestations et les conséquences des séismes. »

Max : « C’est bien ça. Samuel, as-tu retenu les manifestations des séismes ? »

Samuel : « Ce n’est pas très difficile. Je répète ce qu’à dit Léo lors de la séance précédente. Lors d’un séisme la terre tremble. Il y a des secousses qui durent de quelques secondes à quelques minutes. Ces secousses se produisent dans des régions plus ou moins étendues. »

Max : « Parfait 🙂 Léo, les conséquences possibles ? »

Léo : « Je vais répéter ce que Samuel a dit 🙂 Les conséquences possibles d’un tremblement de terre sont des dégâts aux constructions humaines, des blessés et/ou des morts et des sans-abris, des modifications du paysage et des tsunamis. »

Max : « C’est excellent 🙂 Il ne nous reste plus qu’à noter tout cela dans le cahier. Prenez vos stylos et notez. »

LES SÉISMES

Quels sont les manifestations et les conséquences d’un séisme ?

I. MANIFESTATIONS ET CONSÉQUENCES D’UN SÉISME.

Lors d’un tremblement de terre la terre tremble. Les vibrations durent de quelques secondes à quelques minutes et peuvent être ressenties jusqu’à plusieurs centaines de kilomètres.

Les séismes peuvent provoquer :

– des dégâts aux constructions humaines ;

– des blessés et des morts et des sans-abris ;

– des modifications du paysage (failles ou mouvements de terrains) ;

– des tsunamis.

Max : « Bien, si vous n’avez pas de questions vous pouvez rangez vos affaires. »

Léo : « J’ai une question moi monsieur Max ! »

Max : « Je t’écoute Léo.

Léo : « Les articles parlent de magnitude et d’échelle de Richter. Vous pouvez nous expliquer s’il vous plaît ? »

Max : « Bonne question Léo. Je répondrai à ta question lors d’une prochaine séance. »

Samuel : « Et l’épicentre monsieur Max ? Vous expliquerez l’épicentre ? »

Max : « Je l’expliquerai aussi Samuel. Pas d’autres questions ? »

Léo : « Non monsieur Max. »

Samuel : « Moi non plus. »

Max : « Alors rangez vos affaires et allez vous dégourdir les pattes en récréation. Au revoir mes petits. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

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La reproduction sexuée chez les animaux (le cours)

LA REPRODUCTION SEXUÉE CHEZ LES ANIMAUX

La reproduction sexuée est apparue il y a environ 1,5 milliards d’années chez les organismes pluricellulaires. La reproduction sexuée nécessite un mâle et une femelle de la même espèce. Chaque individu apte à se reproduire produit des gamètes.

I. LES GAMÈTES.

Les gamètes sont les cellules reproductrices. Les femelles produisent des ovules. Les mâles produisent des spermatozoïdes.

L’ovule est une cellule sphérique, immobile. Le spermatozoïde est constitué d’une tête et d’un flagelle. C’est une cellule mobile grâce aux mouvements de son flagelle.

Les gamètes sont produits dans des organes appelés gonades. Ce sont les ovaires (femelle) et les testicules (mâle).

II. LA FÉCONDATION.

En milieu aquatique, les gamètes sont libérés dans l’eau. Parfois ils sont libérés au hasard, d’autres fois, la femelle et le mâle les déposent au même endroit au même moment.

En milieu aérien, le mâle dépose ses spermatozoïdes dans la femelle grâce à un organe spécialisé (pénis, spermatophore…). Il y a nécessairement un accouplement.

Dans tous les cas il y aura fécondation. La fécondation est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu.

En milieu aquatique la fécondation est externe. En milieu aérien, la fécondation est interne.

III. LES PREMIÈRES ÉTAPES DU DÉVELOPPEMENT.

Suite à la fécondation, la cellule-œuf se multiplie et devient un embryon. A chaque multiplication une cellule donne deux cellules. Les multiplications cellulaires se poursuivent. En milieu aquatique, l’embryon devient une larve autonome qui se nourrit seule. En milieu aérien il y a deux possibilités principale. Chez les espèces ovipares, le développement se fait dans un œuf pondu par la femelle. Chez les espèce vivipares, l’embryon se transforme en fœtus puis un nouveau-né vient au monde après une gestation de durée variable.

Une espèce ovipare est une espèce dont les femelles pondent des œufs.

Une espèce vivipare est une espèce dont les petits viennent au monde entièrement formés.

IV. DES MÉCANISMES QUI FAVORISENT LA FÉCONDATION.

1. Au niveau des individus.

Beaucoup d’espèces réalisent des parades avant de former un couple et de se reproduire. Ces parades, parfois complexes, permettent de vérifier que les deux individus appartiennent bien à la même espèce. Elles permettent aussi de vérifier que le partenaire est en bonne santé.

Chez beaucoup d’espèces, les femelles attirent les mâles en libèrent des molécules attractives appelées phéromones.

2. L’attraction entre gamètes.

Quand les gamètes sont libérés directement dans l’eau, il y a deux mécanismes qui favorisent leur rencontre. Le premier est que les gamètes sont libérés en même temps. Les individus sont synchronisés. Ensuite, les ovules libèrent des molécules qui attirent les spermatozoïdes. Ces molécules sont spécifiques c’est à dire qu’elle n’attirent que les spermatozoïde de la même espèce.

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Vocabulaire de 4ème

Une faille est une cassure d’une couche de roche en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre.

L’épicentre d’un séisme est la zone où les dégâts ont été les plus importants.

L’intensité d’un séisme en un point est l’estimation des dégâts en ce point. Elle se mesure sur l’échelle E.M.S. 98 graduée de 1 à 12.

Le foyer d’un séisme est un point, situé en profondeur, d’où partent les ondes sismiques.

La magnitude d’un séisme renseigne sur l’énergie libérée lors d’un séisme. Elle se mesure sur l’échelle de Richter.

Les fosses océaniques sont des dépression allongées et étroites en bordure de continents ou d’arcs insulaires.

Les dorsales océaniques sont des montagnes allongées qui s’étirent sur 80 000 km au fond des océans. (On y observe un important volcanisme effusif).

Une nuée ardente est un nuage de gaz et de cendres qui dévale les pentes du volcan à haute vitesse. Au départ, une nuée ardente peut dépasser 500 km/h et 500°C.

Une éruption volcanique est l’émission de produits volcanique (gaz, cendres et laves) à partir d’un centre éruptif.

Un panache éruptif est constitué de cendres projetées verticalement par des gaz à haute vitesse.

Un magma est un mélange de liquide (roche fondue), de solides et de gaz à haute température.

La structure microlithique est caractéristique d’une roche volcanique. Une roche a structure microlithique est composée de cristaux visibles à l’œil nu, d’une matrice contenant des microcristaux.

Une structure grenue est la structure d’une roche magmatique constituée uniquement de cristaux.

La lithosphère est la couche la plus superficielle de la Terre. Elle est froide et cassante. Elle comprend la croûte et le manteau lithosphérique. La lithosphère repose sur l’asthénosphère.

L’asthénosphère est une couche solide, légèrement molle et chaude. Elle s’étend entre 100 et 700 km de profondeur.

La reproduction asexuée est la capacité qu’à un individu à se reproduire seul.

Un clone est un ensemble d’individus qui sont génétiquement identiques.

Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde.

Un individu fécond est un individu qui peut avoir une descendance.

Un individu stérile est un individu qui ne peut pas avoir de descendance.

Un individu hybride est un individu obtenu par croisement de deux espèces. Il est généralement stérile.

Un gamète est une cellule reproductrice.

Une gonade est un organe qui produit les gamètes.

La fécondation est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu.

Une espèce ovipare est une espèce dont les femelles pondent des œufs.

Une espèce vivipare est une espèce dont les petits viennent au monde entièrement formés.

Les mouvements des plaques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Léo : « Monsieur Max, puis-je faire le petit rappel ? »

Max : « Si tu veux Léo. »

Léo : « Nous avons vu que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de grands morceaux appelés plaques lithosphériques. La lithosphère est la couche la plus superficielle de la Terre. Elle comprend la croûte et le manteau lithosphérique. Ça fait environ 100 km d’épaisseur. Dessous, il y a l’asthénosphère. Elle va jusqu’à 700 km de profondeur. »

Max : « C’est un bon résumé 🙂 »

Samuel : « Monsieur Max, j’ai une question. »

Max : »Vous avez toujours des questions. Sachez que j’apprécie votre curiosité. »

Samuel : « Merci monsieur Max. J’ai remarqué quelque chose sur les cartes du monde. Est-ce normal que j’ai l’impression que l’Afrique et l’Amérique du sud pourraient s’emboîter l’une dans l’autre ? »

Max : « Bien observé Samuel. Regardons cela de plus près. »

Carte montrant la juxtaposition de l’Afrique et de l’Amérique du sud (Les espaces sont représentés en rouge et les chevauchements en bleu).

Léo : « Ah oui ! Ça alors ! Ça voudrait dire que ces deux continents se sont écartés ? »

Samuel : « C’est ce que je me suis dit aussi. C’est possible ça monsieur Max ? »

Max : « Il faudrait vérifier. »

Samuel : « On pourrait mesurer la distance entre deux points chaque année. On verrait peut-être que la distance augmente en fonction du temps. »

Léo : « Si ça augmente encore… Peut-être que ça s’est arrêté. Et puis il faudrait pouvoir mesurer cette distance avec précision. Je ne sais pas si c’est possible ça. »

Max : « Disons qu’avec les techniques modernes c’est assez facile à faire. Il suffit de mesurer la distance séparant deux points grâce aux satellites. Prenons un exemple… « 

Graphiques représentant le déplacement d’un point en France (en cm) en fonction du temps (en années) (source Hachette, SVT 4ème, programme 2007)

Samuel : « Monsieur Max, la latitude, c’est bien la position d’un point par rapport à l’équateur ? »

Max : « Oui Samuel. »

Léo : « Et donc, la longitude c’est par rapport au méridien de Greenwich. »

Samuel : « On voit que le point s’est déplacé d’environ 18 cm vers le nord entre 1995 et 2006. »

Léo : « Et le même point s’est déplacé d’environ 26 cm vers l’est entre 1995 et 2006. »

Samuel : « Comment fait-on pour trouver le bon mouvement et son déplacement réel ? »

Max : « Avez-vous déjà eu des cours de mathématiques ? »

Léo : « Ben oui ! »

Max : « Connaissez-vous le théorème de Pythagore ? »

Samuel : « On l’a étudié, oui. »

Max : « Alors appliquons le ! »

Léo : « Mais ! Monsieur Max, le théorème de Pythagore s’applique à un triangle rectangle ! »

Max : « Et comme ça ? »

Léo : « Ben comme ça ça marche ! On sait que le carré de D est égal à la somme des carrés de 18 et de 25. »

Max : « Exact ! Ce qui donne… »

Samuel : « Ce qui donne que le point étudié situé en France s’est déplacé de 31 cm vers le nord-est en 11 ans. Ce qui fait… environ 2,8 cm par an ! »

Max : « Si nous faisions la même chose avec un point situé en Amérique du Nord nous obtiendrions à peu près la même chose. »

Léo : « Mais alors ça veut dire que l’océan Atlantique s’écarte ! »

Max : « Oui Léo, l’océan Atlantique s’ouvre 🙂 Les plaques se déplacent les unes par rapport aux autres. »

Samuel : « Mais… »

Max : « Oui Samuel ? »

Samuel : « Je ne suis pas sûr mais il me semble que la Terre ne grandit pas. Si des plaques s’écartent, il doit y en avoir qui se rapprochent alors ! »

Max : « Absolument 🙂 Et par endroits, elles coulissent l’une contre l’autre. Cela me fait penser que j’ai un travail à vous donner pour la prochaine fois. Vous allez vous approprier cela en réalisant une carte. Je vous distribue le même fond de carte que la dernière fois, puis vous colorerez les limites de plaques. Vous utiliserez le bleu pour les zones de divergence, le rouge pour les zones de convergence et le vert pour les zones de coulissement. Puis vous remplirez le tableau joint à la carte. »

Samuel : « Nous devons le faire maintenant ? »

Max : « Non mes petits. Vous ferez ce travail pour la prochaine fois. »

Léo : « Oups ! Vous l’aviez dit. »

Max : « Cela ne devrait pas vous poser trop de problème. Voici le document. N’oubliez ni le titre ni la légende. « 

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max ! »Activité : les mouvements des plaques (version imprimable)

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Oui 🙂 Enfin, pas vraiment. Mais un peu. »

Max :  » 🙂 Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Si les plaques bougent, ça implique que les cartes du monde changent avec le temps. C’est possible de reconstituer les cartes anciennes ? »

Léo : « Et de voir les cartes futures ? »

Max : « C’est possible. J’ai même un petite vidéo à vous montrer si vous voulez. Mais j’ai peur qu’elle empiète sur votre récréation. »

Léo : « C’est pas grave ! On veut voir ! »

Max : « D’accord 🙂 Cette vidéo commence par remonter le temps jusqu’il y a 250 millions d’années. Puis elle revient à l’actuel et montre ce qu’il va peut-être se passer pendant les 250 millions d’années à venir. »

Paleomaps

Léo : « Rholala ! »

Max : « Mes petits, la leçon est terminée. Filez vite ! »

Samuel : « Oui monsieur Max. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

Critères d’évaluation de la carte

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