Activité 26 - La dérive des continents

04/04/2018 07:00

Problématique : Quels sont les données scientifiques à l'origine de l'idée de la dérive des continents ?

 

A – L'idée d'une mobilité horizontale
1	Expliquez l'argument qui a permis à Wegener de réfuter la théorie fixiste.	Documents 1, 2 et 3 Planisphère	Recenser, extraire et organiser des informations
2	Reportez sur le planisphère les différents arguments avancés par Wegener pour asseoir sa théorie, puis découpez et réassemblez les pièces du "puzzle".
B – L'apport des études sismiques
3	Comparez les deux modèles (à une couche et à deux couches).	Document 4   Logiciel Sismolog   Livre p 112	Exprimer et exploiter des résultats en utilisant les TIC
4	Quel(s) phénomène(s) peut(vent) expliquer l’existence d’une zone d’ombre où les ondes P ne peuvent être enregistrées ?
5	Sachant que cette zone d’ombre est-elle toujours située entre 103° et 142° et qu’à la surface un degré angulaire vaut environ 111km, quelle est la largeur de la zone d’ombre et à quelle distance de l’épicentre se situe-t-elle ?
6	Quel modèle est le plus représentatif de la réalité ? Justifiez votre réponse.	Document 5	Recenser, extraire et organiser des informations
7	Quel argument permet de dire que ce modèle n’est pas entièrement juste ? Quelle hypothèse peut-on alors formuler pour le compléter ?
8	En conclusion, réalisez un schéma de la structure interne de la Terre faisant apparaitre le nom des différentes enveloppes terrestres et le trajet des ondes P et S.	-	Communiquer dans un langage scientifiquement approprié

 

Document 1 : Le modèle fixiste

Au début du XX^ème siècle, des géologues comme Suess pensent qu’en se refroidissant, la Terre se rétracte « comme une pomme qui se dessèche ». C’est là l’origine des plissements et des reliefs (les chaînes de montagne) et des effondrements (les bassins océaniques).

La croûte terrestre est considérée comme formée d’une couche superficielle (granites, roches métamorphiques, sédiments) surmontant un soubassement plus dense, légèrement visqueux (basaltes, péridotites).

La théorie des ponts continentaux propose que les continents aient été jadis réunis par des ponts continentaux qui se seraient effondrés, formant le plancher des océans actuels.

 

Document 2 : Les arguments des mobilistes

En 1912, Alfred Wegener propose une théorie qui bouleverse les conceptions scientifiques de l’époque. Selon lui, les continents peuvent se déplacer à la surface du globe. C’est la théorie de la dérive des continents.

a – Arguments morphologiques :

Wegener a constaté une complémentarité de forme des continents :

"C'est comme si nous devions reconstituer une page de journal déchirée, en mettant les morceaux bord à bord, puis en vérifiant si les lignes imprimées correspondent. Si oui, on doit conclure que les morceaux étaient bien placés de cette façon à l'origine".

A. Wegener, La genèse des continents et des océans.

 

b – Arguments pétrographiques :

 Des formations rocheuses spécifiques peuvent être assemblées en chaînes continues si l'on rapproche l'Afrique et l'Amérique du sud.

 

c – Arguments paléontologiques :

La répartition des fossiles de l'ère Primaire s'explique par le fait que chaque espèce devait occuper une seule aire de répartition avant la séparation des continents.

 

d – Arguments paléoclimatiques :

 Des dépôts glaciaires datés de 250 Ma sont observés en Amérique du Sud, en Afrique du Sud, en Inde et en Australie. Ces dépôts indiquent que ces portions de continents ont été recouvertes par une calotte glaciaire. Celle-ci aurait eu une dimension et des limites fantaisistes si les continents avaient occupé à cette époque-là leur emplacement actuel.

 

Document 3 : La distribution des altitudes

La deuxième moitié du XIX^ème siècle voit l'avènement de projets de pose de câbles transocéaniques. Pour cela des campagnes de mesure de profondeur au moyen de sondes sont menées. La connaissance, d'abord assez grossière, des profondeurs océaniques sur certains tronçons compléta les connaissances topographiques continentales et permit d'aborder la distribution des altitudes à l'échelle du globe. La courbe théorique se base sur les calculs jusque-là réalisées d’après le modèle de contraction thermique de la Terre.

 

Document 4 : Les modèles théoriques de structure du globe

Protocole d'utilisation du logiciel Sismolog :

1 - Cliquer sur l’icône « modèle de Terre » : un disque représentant le globe terrestre apparait.

2 - Recliquer sur l’icône « modèle » et choisir « modèle à une couche ».

3 - Cliquer sur « options » puis cocher « ondes P », « ondes S », « réfractées », « réfléchies » et « pas à pas »

4 - Cliquer sur l’icône « rais » puis de nombreuses fois sur « oui » pour faire apparaitre tous les rais sismiques. 

Les ondes P apparaissent du côté droit en vert puis les ondes S apparaissent à gauche en bleu.

Le graphique à gauche correspond au temps d’arrivée des ondes en fonction de la distance station d’enregistrement/épicentre

Le graphique de droite correspond à la vitesse des ondes en fonction de la profondeur.

5 - Cliquer sur l’icône « modèle » et choisir « modèle à 2 couches + saut ».

Le saut signifie que les 2 couches ont des propriétés physiques et chimiques différentes: la couche interne est liquide et l’externe,

solide.

6 - Cliquer sur l’icône « rais » puis de nombreuses fois sur « oui » pour faire apparaitre tous les rais sismiques.

 

 

Document 5 : L'enregistrement d'un séisme au Japon

A la suite d’un séisme au Japon, quelle que soit la localisation de son foyer, les stations situées dans une bande ceinturant le globe (entre les distances angulaires 103° et 142°) reçoivent peu d’ondes P. De plus, celles si sont de faibles amplitude et retardées.