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Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 1 SAn°

Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 1 SAn°1 : MOUVEMENTS DE LA LITHOSPHERE ET ENERGIE INTERNE DU GLOBE Tâche : Elaborer une explication relative au mouvement de la lithosphère et à l’énergie interne du globe. Situation de départ DOCUMENT 1 : Les grandes étapes de l’évolution de la Pangée (super continent rassemblant la quasi-totalité des terres émergées). Document 2 : Il n’est pas rare que la presse ne fasse l’écho d’un ou plusieurs tremblements de terre et/ou de volcans provoquant des destructions d’immeubles et de nombreuses victimes. Ces séismes et volcans libèrent une énergie évaluée en moyenne à 40.000 milliards de kWh par an soit 2000 fois plus que l’énergie électrique consommée au Bénin pendant le même temps. 250 Ma 145 Ma 65 Ma 200 Ma Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 2 I- MISE EN SITUATION Support : Situation de départ Consigne : -Dis ce que montre l’ensemble des images du document 1. -De quoi parle le document 2. -Dis ce que tu savais de ce que montre l’ensemble des images du document 1 et du texte du document 2. -Formule tes besoins en savoirs sur les informions des documents 1 et 2. I- Réalisation : Collecter des informations par observation, expérimentation et/ou recherche documentaire pour répondre à chaque question de la problématique Activité 1 : Quelle est la constitution de la Terre ? Séquence1 : Quelle est la nature et l’état physique des matériaux constituant la Terre ? L’étude de la surface de notre planète durant le XXè siècle ainsi que la mise au point de techniques géophysiques ont permis une avancée considérable de connaissances en Sciences de la Terre. Certaines techniques comme la sismologie sont indispensables pour étudier et découvrir les caractéristiques physiques et chimiques des enveloppes internes de la terre. Quelle est alors la structure interne de la terre? Support : Documents 1 et 2 Document 1 : Caractéristiques des ondes sismiques Ou ondes L Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 3 Les ondes P (primaires) et les ondes S (secondaires) sont des ondes de volume :  Les ondes P se transmettent dans les milieux solides et liquides ;  Les ondes S se transmettent uniquement dans les milieux solides. Les ondes L de Love et Rayleigh sont des ondes de surface. Les ondes de grandes amplitudes sont celles qui provoquent le plus de dégâts C : Hodochrone des ondes P, S et L Document 2 : Evolution des propriétés des ondes sismiques en fonction de la profondeur Couches Propriétés physiques Croûte Manteau Noyau Pression en kilobar 1 - 10 10 – 1400 1400 – 3500 Température en ºC 0 – 900 900 – 4000 4000 – 5000 Densité en g/cm3 2.6 – 3 3.2 - 5.5 10 - 11.9 1500 2600 3000 3200 7000 Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 4 Document3 : Variation de la vitesse de propagation des ondes P et S en fonction de la profondeur Des informations pour interpréter les graphiques  Une augmentation ou une diminution brutale variation de la vitesse de propagation des ondes sismiques correspond : - Soit à un changement de composition chimique des matériaux ; - Soit à un changement d’état physique (par exemple le passage d’un milieu solide à un milieu liquide) ; - Soit les deux à la fois  Dans un milieu donné, un ralentissement de la vitesse des ondes sismiques indique une diminution de la rigidité des matériaux traversés.  Une étude plus précise révèle en outre l’existence de discontinuités majeures au niveau desquelles la propagation des ondes subit de brusques variations. Tache: Exploite les documents 1 et 2 pour établir la structure interne du globe à partir de l’étude des propriétés liées à la propagation des ondes sismiques. Pour cela :  Décris le type de mouvement qui affecte les particules au passage de chaque train d’ondes (document 1A)  Relève les temps d’arrivée des 3 types d’ondes sismiques à la station sismique puis tire une conclusion (document 1B)  Compare l’amplitude des différents types d’ondes sismiques (document 1B)  Calcule les vitesses des ondes L, P et S puis tire une conclusion. Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 5 NB : sachant que V = d/t avec V la vitesse, d la distance et t le temps. Calcule ses vitesses avec t = 5min et t = 10min.  Dégage alors les caractéristiques des ondes sismiques.  Comment évolue les propriétés physiques (pression, température et densité) en fonction de la profondeur.  Décris les variations de l’allure de la vitesse des ondes sismiques P et S en fonction de la profondeur. (Document 2).  A partir de la question précédente dégage les différentes discontinuités présentes dans la terre.  Dégage les principales couches du globe tout en précisant leur nature.  Prends appuis sur un œuf cuit, couper transversalement et observer puis montre par analogie en quoi la terre est constituée de couches concentriques.  Mets en relation les informations collectées pour expliquer la relation existant entre la propagation des ondes sismiques et la structure interne du globe.  Propose enfin un modèle simplifié de la structure interne du globe. Séquence 2 : Quelles sont les compositions chimique, minéralogique et pétrographique des couches du globe terrestre ? Support : Documents 1 et 2 Document 1 : Tableau 1 : La composition chimique de la terre et des différentes météorites De Fer (Sidérite) Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 6 Tableau 2 : Compositions minéralogique et pétrographiques des couches terrestres Croûte océanique Croûte continentale Manteau Noyau Nature des roches Basalte Granite Péridotite Ferro- Nickel(Riches en fer et nickel) Minéraux Pyroxènes Amphiboles Olivines Quartz Mica Feldspath Péridots Ferreux Magnétite Hématite Sidérose Document 2 : Structure des croûtes océanique et continentale NB : Basalte et gabbro sont des roches magmatiques basiques Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 7 Tache : Exploite les documents 1et 2 pour expliquer la contribution des météorites à la connaissance de la composition chimique, pétrographique et minéralogique. Pour cela : -dégager les constituants majeurs (chimiques, minéralogiques et pétrographiques) des différentes couches du globe -Compare la composition chimique des différentes météorites à celle des couches terrestres et tirer une conclusion -Exploite le document 2 pour montrer l’hétérogénéité de la croûte continentale sur les plans latéral et vertical et l’homogénéité de la croûte océanique sur les mêmes plans -Enfin montre que l’étude des météorites a permis de préciser la composition chimique des couches du globe terrestre. Activité de structuration Exploite l’ensemble des acquis notionnels construits pour expliquer en quoi la terre a une structure hétérogène. Activité 2 : Que sait-on des mouvements des plaques lithosphériques et leurs conséquences ? Le visage de la surface terrestre est façonné en permanence par le mouvement des plaques lithosphériques ; les reliefs continentaux et océaniques et les séismes et les volcanismes en sont les témoignages. Séquence 1 : Quels sont les sont les mouvements des plaques lithosphériques ? Les séismes et volcans témoignent de l’activité interne de la terre. Leur répartition à la surface de la terre fournit des informations capitales aux géologues relatives aux mouvements des plaques Support : Documents 1, 2, 3 et 4 Document 1 : Répartition mondiale des séismes. Le réseau mondial de sismographes permet d'établir une carte mondiale de la séismicité. Chaque point sur la carte correspond à l'épicentre d’un tremblement de terre. Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 8  Foyers sismiques Document 2 : Carte mondiale de la répartition des volcans. Document 3 : Carte de répartition des déformations actuelles Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 9 Document 4 : Carte des mouvements des plaques lithosphériques Tâche: Exploite les documents 1 à 4 pour déterminer les différents mouvements des plaques lithosphériques. Pour cela :  Localise les principales zones sismiques, volcaniques et des déformations actuelles du globe.  Etablis une relation entre les limites des plaques et la répartition mondiale des séismes, des volcans et des déformations.  Relève les différentes plaques lithosphériques puis donne la notion de plaques lithosphériques.  Identifie enfin les différents types de mouvements des plaques lithosphériques. Séquence2: Que sait-on des conséquences des mouvements des plaques lithosphériques ? Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 10 Document 1 : topographie des fonds océaniques. NB : une dorsale est une chaine de montagne à double pente en continuité d’un océan à l’autre sur près 80000Km de long. Large de 2000 à 3000 Km, elle culmine généralement à moins de 1000m. L’axe médian est occupé par un fossé d’effondrement, le rift, large de 20à 50 Km. Les fosses océaniques qui sont des dépressions sous-marines plus ou moins étroites. Leur profondeur peut dépasser 11 Km Document 2 : Les conséquences des mouvements des plaques. Documents 2a : La géographie du globe se modifie. Première D 2022-2023 KPATINDE H. Amidou Mathias 95.83.22.31/ 96.24.98.25 11 Document 2b : Naissance et élargissement de l’océan (océanisation) Document 2c : Fermeture des uploads/Geographie/ kpatinde-1-ere-d-22-amp-23.pdf