Sciences de la vie et de la terre Terminale S Corrigés des exercices Rédaction

Sciences de la vie et de la terre Terminale S Corrigés des exercices Rédaction : Sylvie Bouton Michel Aguelon Marie-Laure Gueuné Yannick Gaudin Coordination : Yannick Gaudin Ce cours est la propriété du Cned. Les images et textes intégrés à ce cours sont la propriété de leurs auteurs et/ou ayants droit respectifs. Tous ces éléments font l’objet d’une protection par les dispositions du code français de la propriété intellectuelle ainsi que par les conventions internationales en vigueur. Ces contenus ne peuvent être utilisés qu’à des fins strictement personnelles. Toute reproduction, utilisation collective à quelque titre que ce soit, tout usage commercial, ou toute mise à disposition de tiers d’un cours ou d’une œuvre intégrée à ceux-ci sont strictement interdits. ©Cned-2013 © Cned - Académie en ligne Séquence 1 3 Corrigés des exercices – Séquence 1 – SN02 Sommaire Correction des exercices du chapitre 1 Correction des activités du chapitre 2 Correction des exercices du chapitre 2 Correction des activités du chapitre 3 Correction des exercices du chapitre 3 Correction des activités du chapitre 4 Correction des exercices du chapitre 4 Correction du devoir autocorrectif n° 1 © Cned - Académie en ligne C orrection des exercices du chapitre 1 Des outils pour connaître la structure interne de la Terre Savoir raisonner et s’informer  Les tremblements de Terre sont à l’origine de la création d’ondes sis- miques, enregistrées à l’aide de sismographes. Ces ondes sismiques sont des ondes élastiques. Elles se propagent dans toutes les direc- tions. Le sismographe doit donc faire des enregistrements dans les trois plans définissant l’espace : horizontalement N-S, E-O et verticalement.  Sismogramme A enregistré à Hawaï, 6630 Km et B en Australie, 7870 Km.  Exercice 1 54 56 58 00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 52 50 48 46 44 30 32 34 36 38 21 h Sismogramme B Sismogramme A P S L P S L 5 Corrigés des exercices – Séquence 1 – SN02 © Cned - Académie en ligne 6 Corrigés des exercices – Séquence 1 – SN02  Hawaii (Camberra) Australie Distance foyer-station en KM 6630 7870 Délai (min.) Vitesse (KM.s-1) Délai (min. Vitesse (KM.s-1) Ondes P 11 10,045 13 10,089 Ondes S 19 5,81 22 5,96 Plus les stations d’enregistrement sont éloignées de l’épicentre, plus la vitesse de l’onde est importante. Il y a une augmentation de la vitesse avec la profondeur. La Terre n’est pas homogène.  O 4 8 12 16 20 24 4000 2000 8000 6000 12000 10000 Distance à l’épicentre (Km) Ondes L Temps (Km) Ondes P La célérité des ondes sismiques à une profondeur donnée dépend de la nature de la roche et des conditions physiques (pression et tempé- rature) qui règnent à ces niveaux.  L’augmentation progressive de la vitesse des ondes P dans le man- teau indique une augmentation de densité du matériel à mesure qu’on s’enfonce dans ce manteau. Principes de propagation des ondes Raisonner  Les ondes qui ont permis le calcul de ces vitesses sont les plus rapides donc ce sont les ondes P  L’analyse des enregistrements obtenus à la suite de tremblements de terre permet de connaître la structure interne de la planète terre c’est à dire l’organisation des différents éléments la constituant. On aboutit ainsi à la constitution d’un modèle sismologique du globe caractérisé par l’existence de couches concentriques séparées les unes des autres par des discontinuités. Exercice 2 © Cned - Académie en ligne 7 Corrigés des exercices – Séquence 1 – SN02  Principe de propagation des rais sismiques Un modèle sismologique de la Terre interne S’informer, réaliser un graphique et construire un modèle  et   Sur les 15 premiers kilomètres de la croûte, la vitesse de propagation des ondes P est de 6 km.s-1 ce qui correspond à la vitesse de propa- gation des ondes dans les basaltes et gabbros. Le profil de la faille de Véma nous montre bien la présence de basaltes et gabbros « posés » sur de la péridotite. Or les vitesses de propagations plus profondes sont de 8 km.s-1, ce qui correspond à la vitesse de propagation des ondes dans de la péridotite. Exercice 3 15 5 0 10 0 km - 6371 km 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Vitesse des ondes sismiques (km.s-1) Profondeur (km) © Cned - Académie en ligne 8 Corrigés des exercices – Séquence 1 – SN02 Comparaison de la croûte océanique et continentale Recenser, extraire et organiser des informations  De 0 à 30 km la vitesse de 5,5 km.s-1 montre la présence de granites et gneiss. De 30 à 120 Km la vitesse de 8,5 Km.s-1 révèle la présence de péri- dotite hydratée et en dessous le ralentissement de la vitesse indique la présence de péridotite déshydratée.  Voir le schéma bilan àla fin du chapitre 1. L’origine de la lithosphère Recenser, extraire et organiser des informations  500 0 1500 2000 1000 240 160 80 0 7,5 5 2,5 0 Température (°C) Profondeur (km) Pression (Gpa) Solidus Géotherme de plaine abyssale Domaine de fusion partielle des péridotites Géotherme de dorsale Les profondeurs et pressions correspondantes à cette fusion sont 0,5 à 3 GPa et 20 à 90 km.  Le taux de fusion partielle de la péridotite qui permet d’obtenir le magma basaltique au niveau de la dorsale est de 15 %. En effet, la composition du basalte de la dorsale est la plus proche de la composition du magma obtenu par une fusion partielle de 15 %.  Au niveau des dorsales ; sous l’effet de la baisse de la pression à température constante, la fusion partielle des péridotites de l’asthé- nosphère entraîne la création d’un magma acide. Les cristaux qui se forment dans la chambre magmatique formeront les gabbros et le magma basaltique remontant vers la surface et se refroidissant ainsi rapidement formera le complexe filonien et la couche de basalte pré- Exercice 4 Exercice 5 © Cned - Académie en ligne 9 Corrigés des exercices – Séquence 1 – SN02 sente à la surface de la croûte océanique. Ainsi se crée la lithosphère océanique. Il reste sous les gabbros, la péridotite résiduelle appau- vrie de ses éléments acides partis dans le magma : elle est extrême- ment basique, elle formera le manteau de la lithosphère océanique.  Schéma bilan : l’origine de la lithosphère 5 km MOHO Péridotites résiduelles Gabbros Basaltes Manteau en fusion partielle Chambre magmatique Filons © Cned - Académie en ligne 10 Corrigés des activités – Séquence 1 – SN02 C orrection des activités du chapitre 2  et  : Altitude à la surface de la Terre -71 m 181 m 5591 m -5479 m  La croûte au niveau de la Manche est de nature continentale. Les alti- tudes sont négatives au-dessous du niveau de la mer.  Les roches les plus représentatives de la croûte continentale sont : des gneiss, des granites et des roches sédimentaires. Des outils pour calculer la profondeur du Moho La profondeur du Moho sous les Alpes Les ondes sismiques émises au cours des séismes se propagent dans le globe. La propagation de ces ondes doit nous apporter des informations quant à la structure du globe. On étudie un séisme qui a eu lieu en Italie (région d’Asti) le 21.01.2007. Document 2 Activité 1 Document 3 © Cned - Académie en ligne 11 Corrigés des activités – Séquence 1 – SN02  Extraction des sismogrammes.    Les ondes P retardées n’ont pas fait le même trajet. Celui-ci a été plus long. Celles arrivant donc après les ondes P ayant pris le chemin le plus court. © Cned - Académie en ligne 12 Corrigés des activités – Séquence 1 – SN02  Calcul de la profondeur du Moho Calculs : v d t = Temps d’arrivée des ondes :  pointer P et la différence Tp-To s’affiche automatiquement (= 13.8 s)  pointer autre (PmP) et le retard par rapport à P directe apparaît (= 8.6 s) Distance parcourue par P directe = 5.5 x13.8 = 75,9 km . Distance parcourue par PmP = 5.5x(13.8 + 8.6) = 123 km On a (FH)² = (FG)² + (GH)² Profondeur du Moho GH = (61.5²-37.9²)^ 1/2 = 48,3 km. PMP L’équilibre de la croûte continentale sur l’asthénosphère : l’isostasie Un modèle analogique Niveau de l’eau d = distance (km) t = temps (seconde) Activité 2 © Cned - Académie en ligne 13 Corrigés des activités – Séquence 1 – SN02  La partie émergée est très petite par rapport à la partie immergée.  Il faut une racine crustale de 4 cm pour avoir une partie émergée d’un centimètre. Un modèle numérique  et  : Pour avoir une altitude de 8848m, il faut une racine crustale de 60138m de profondeur.  Après érosion de 100m, il y a un rééquilibrement isostatique. C’est- à-dire que la croûte continentale remonte un peu, il n’y a donc pas réellement une perte de 100m d’alti- tude.  Dès uploads/Geographie/ corrige-svt-terminale-s.pdf

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