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Première
D
S.V.T
Correction exercice
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Correction exercice I
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12. Vrai

Correction exercice II
1. a ; b ; c
2. b ; d
3. b ;d ;e

Correction exercice III
1. Divers arguments permettent d'affirmer qu’il s’agit de volcans de point chaud. En effet, ces volcans ne sont pas sur une limite de plaque et ils sont alignés. Ils sont dans un ordre chronologique. Du plus ancien au Nord Est (Jimmu) au plus récent (Hawaï). Seul le volcan le plus récent est encore actif, c’est-à-dire qu'il émet de la lave. Et la lave provient du refroidissement d'un magma du manteau profond. Or on sait qu'un point chaud est un endroit du manteau profond qui est anormalement chaud et qu'il est le lieu de création de magma. Le magma remonte verticalement et perce la lithosphére, créant des éruptions volcaniques. Comme le point chaud est fixe et que la plaque est en mouvement, les éruptions volcaniques. Comme le point chaud est fixe et que la plaque est en mouvement, les éruptions n’ont pas lieu au même endroit, les volcans formés deviennent « éteints » puisqu'ils ne sont plus au-dessus de la zone de remonter du magma. Un autre volcan se forme et c'est le dernier de la chaîne qui est actif.
archipel ocean pacifique correction2. Le volcan Jimmu était il y a 65 millions d'années au-dessus du point chaud, c’est- à-dire à l'emplacement actuel de Hawaï. La plaque a donc subi un déplacement en deux temps : vers le Nord tout d'abord jusqu'à - 44 Ma, puis vers le Nord Est jusqu'à l'actuel.
3. Pour calculer la vitesse de déplacement de la plaque, il suffit de mesurer de quelle distance le volcan Jimmu s'est éloigné de l'emplacement de Yuriaku (qui était son emplacement il y a 44 millions d'années) il y a 1760 Km ; puis il faut mesurer de combien Yuriku s'est éloigné de son emplacement d’il y a 44 millions d'années Hawaï) : 3680 km. .
De 65 à 44 millions d'années : V = (1760 x 105)/(21 x 106)=8,4 cm/an
De 44 à 0 millions d'années : V = (3680 x 105)/(44 x 106) = 8,4 cm/an
On remarque que la vitesse de déplacement de la fosse de déplacement de la plaque n'a pas changé, Seul la direction du déplacement a changé il y a 44 Ma.

Correction exercice IV
1. L’axe d’une dorsale est souvent marqué par un fossé d'effondrement ou rift qui résulte d’un étirement de la croûte océanique
2. Les mouvements de convection ascendants à l’aplomb de la dorsale sont à l’origine des valeurs particulièrement élevées du flux géothermique.
3. L‘accrétion de lithosphère dans l’axe de la dorsale est à l’origine de l'expansion du plancher océanique.
4. La fusion partielle de la péridotite produit un jus magmatique qui, en se refroidissant assez rapidement donne un basalte.
5. La symétrie remarquable des anomalies magnétiques de part et d'autre d’une dorsale océanique a permis de comprendre le mécanisme d’expansion du plancher océanique.
6. L’augmentation progressive de la densité de la lithosphère océanique finit par provoquer son prolongement dans l’asthénosphère.
7. Le volcanisme explosif est lié a la richesse du magma en silice et en fluides dissous.
8. Une intrusion du magma remontant dans la croûte vers la surface constitue un diapir.
9. La cristallisation des minéraux dans une chambre magmatique provoque une différenciation du magma d'origine.
10. Au niveau d'une zone de subduction, les séismes se localisent sur le plan de Benioff qui correspond à la zone d’affrontement de la plaque chevauchante et de la plaque chevauchée.

Correction exercice V
1. Le solidus est la Courbe représentant la pression de la température, et qui délimite le domaine Solide du domaine partiellement fondu.
Le liquidus est la courbe représentant la pression de la température, et qui délimite le domaine partiellement tondu du domaine entièrement fondu.
2. Dans la partie A, à gauche du solidus, le manteau est solide. Dans la partie B, entre le solidus et le liquidus, Ie manteau est partiellement fondu. Dans la partie C, à droite du liquidus, le manteau est entièrement fondu.
3. Les conditions de pression et de température doivent évoluer pour que le matériel mantellique passe du domaine A au domaine B: il peut s'agir d'une augmentation de la température et/ou d'une diminution de la pression.
mantellite4. Le géotherme océanique est entièrement dans le domaine A et ne coupe pas le solidus. Cela montre que le matériel mantellique situé sous la plaine abyssale est solide et ne peut pas subir de fusion partielle.
5. Sous une dorsale océanique, le manteau est solide (dans le domaine A) jusqu'à environ 80 Km de profondeur. On sait que les péridotites subissent une remontée convective : lorsqu'elles atteignent 80 Km et 14 (v) °C, elles fondent partiellement. La fusion n'est que partielle puisque le géotherme ne coupe pas le liquidus.
On obtient alors un résidu de fusion solide et du magma par décompression. Ces deux composants continuent à montrer et formeront la lithosphère. En effet, le magma monte jusqu'à une chambre magmatique. S'il refroidit lentement en profondeur, il devient une roche grenue appelée gabbro, et s'il refroidit rapidement en surface, il devient une roche à structure microlithique appelée basalte.
Basaltes et gabbros constituent la croûte océanique. Le résidu de fusion solide est intégré au manteau lithosphérique.

Correction exercice VI
1-c ; 2-d ; 3-e ; 4-a ; 5-b

Correction exercice VII
1. Le domaine A est celui où le manteau est solide. Le domaine B celui où les matériaux constituant le manteau se présentent soit encore à l'état solide, soit déjà a l'état liquide. Il existe donc en B un mélange de matériaux solides et liquides. Le domaine C est celui où tous les matériaux sont à l'état liquide. Ces différents états sont déterminés par les conditions de température et de pression.
2. La courbe appelée « solidus » marque la séparation entre un domaine où les matériaux sont totalement solides et un domaine ou coexistent une phase solide et une phase liquide au sein des matériaux
La courbe appelée « liquidus » marque la séparation entre un domaine où les matériaux présentent une phase liquide et une phase solide et un domaine où les matériaux sont totalement liquides. Chacun de ces domaines est caractérisé par des conditions de température et de pression.
solide3. En pariant du domaine A :
- Si la pression reste constante, il faut que la température augmente pour que les matériaux du manteau entrent en fusion. D'autre part, plus la pression est élevée, plus la température doit être élevée pour que la fusion se produise ;
- Si la température reste constante, la fusion se fera si la pression diminue.
4. Le géotherme océanique (courbe 1) correspond à l’évolution des températures dans le manteau océanique.
On constate que quelles que soient les conditions de température et de pression, les matériaux du manteau demeurent solide. Sous les océans, il existe cependant une exception au niveau des dorsales.
5. Le géotherme d’une dorsale océanique (courbe 2) montre que dans ces zones, les températures augmentent fortement, à faibles pression, on constate l’évolution des températures permet la fusion partielle du manteau, dans ces conditions. La fraction fluide qui en résulte peut migrer vers la surface et participer à la création océanique. Le plus souvent, ces matériaux sont de nature basaltique.

Correction exercice VIII
1. Sous la lithosphère (épaisseur moyenne : 100km) se trouve l’asthénosphère qui « va » jusque vers 400 à 700 km. La profondeur de 300km correspond donc au « milieu >> de l’asthénosphère
2. On remarque que la vitesse sismique en un lieu donné n'a pas la môme valeur dans toutes les directions les directions. Il existe donc une hétérogénéité, à petite échelle, dans le matériau composant l’asthénosphère, qui « conduit » les ondes sismiques plus rapidement dans une direction que dans une autre.
3. L’olivine est un silicate ferromagnésien. C’est le principal minerai constituant les péridotites du manteau. Le manteau est solide, même au niveau de l’asthénosphère (bien que la rigidité à ce niveau soit moins grande qu’au niveau de la lithosphère ou du manteau inférieur). La présence de minéraux cristallisés n'est pas impossible. Dans ce cas, les variations de vitesse des ondes sismiques en un point dépendraient de l’orientation des cristaux d’olivine en ce point.
4. On constate, en revenant à la carte, que les cristaux d’olivine sont orientés, globalement, selon des directions perpendiculaires aux limites de plaques (zones de convergence et dorsales). Ce qui semble signifier qu'il existe à — 300km, dans l’asthénosphère, des « courants >> perpendiculaire, aux limites de plaques et qui sont responsables de l'orientation des cristaux d’olivine selon ces directions particulières. Évidement, le document 'n’informe que sur la direction des mouvements internes et non sur leur sens. On souhaiterait voir ceci : zone de convergenceIl reste cependant que l'existence de mouvements dans mouvements de matière extrêmement lents déplacement des fonds océaniques l’atmosphère est probable. Ces (1 à 3 cm/an) seraient suffisants pour assurer le déplacement des fonds océanique.

Correction exercice IX
1. La pression lithostatique est la pression exercée par une colonne de matériaux de l'écorce terrestre dont la hauteur serait, dans ce cas, de 20km. Pour conserver la cohérence dans les unités utilisées, il est nécessaire d'exprimer la hauteur en centimètres, le volume en centimètre cubes; quant à la pression, elle sera d’abord exprimée en bars (kg/cm2), puis en kilo bars (103 bars) et enfin en MPa.
Donc H = 20 km = 2.104 m = 2.106 cm.
La masse volumique est de 2,7 kg/dm3, soit 2,7.10-3 kg/cm3
Calcul de la pression lithostatique :
P. = H x p = 2.106 cm x 2,7.10-3kg/cm3 = 5,4.103 kg/cm3 (5,4.103 kg/cm ) = 5,4.103 bars = 5,4 kbars ou encore 540 MPa.muscovite2-Le gradient géothermique étant de 1°C pour 35 mètres, calculons la température à 20km de profondeur. La profondeur doit être exprimée en mètres : 20 km = 20.103 m = 2.104 m, dont t (°c) = (2x104)/35 = 570°C
3-a) Les pression et température définies en 2° peuvent être localisées sur le diagramme ci-dessous par l’étoile. On pourra trouver, dans la roche enfouie à 20 km, les minéraux suivants : biotite, grenat, staurotide, muscovite et disthène.
3.b) Soit une zone située à 10km de profondeur, et repérée sur le graphe par Les conditions régnant en ce point sont :Température égale à 225°C et pression égale à 270 MPa.
Ces conditions (faible température et faible pression) ne permettront pas l’apparition de minéraux nouveaux (conditions insuffisantes pour un métamorphisme).