Quelle est la composition de la lithosphère ?

SVT TP 1S : Etude d'une zone de subduction avec les logiciels EDUCARTE & SISMOLOG

Principe

Plusieurs logiciels de géoréférencement (SIG) existent, évoluent et permettent de modéliser la plaque plongeant dans le manteau lors d'une subduction en traçant le plan de Wadati-Benioff.
Objectifs
Utiliser les logiciels EDUCARTE & SISMOLOG pour imprimer une coupe d'une zone de subduction puis tracer le plan de Wadati Benioff et deux isothermes.
Le plan de Wadati Benioff est formé par les séismes provoqués par le frottement de la lithosphère plongeante dans une zone de subduction.
Les isothermes sont les courbes formées par les températures identiques.

Matériel

FT Sismolog logiciel Sismolog logiciel Educarte carte des frontières de plaques isothermes au niveau d'une zone de subduction imprimante

Méthode

Localiser les zones de subduction sur la carte globale,

1. afficher les séismes et volcans pour visualiser les frontières de plaques
2. afficher les frontières de plaques
3. colorier les zones de convergence sur la carte photocopiée en jaune, les zones de divergence en rouge
4. utiliser internet pour trouver les zones de subduction et colorier ces zones en vert
5. choisir une zone de subduction parmi le suivantes : Chili, Mariannes, îles Tonga, Pérou, Japon, Aléoutiennes, Kermadec

Tracé du plan de WB sur une zone de subduction

1. afficher les séismes toutes magnitudes, toutes profondeurs
2. dans Educarte : placer la coupe perpendiculairement à la fosse de subduction à l'aide de la souris ou dans Sismolog : choisir dans le menu « outils » → coupe → définir → tracer
3. calibrer la largeur et la longueur de la coupe pour avoir un tracé le plus complet & précis possible
4. faire vérifier la vue à imprimer par le professeur puis imprimer la coupe
5. titrer et légender la coupe (pays, océans, séismes, volcans, fosse, croûte, manteau, lithosphère, asthénosphère)
6. tracer le plan de Wadati-Benioff passant par les séismes, montrant la plaque plongeante
7. à l'aide du graphe des isothermes, tracer un ou deux isothermes sur la coupe

+ bonus : vue 3D

6. dans Educarte cliquer sur « bloc diagramme 3D », définir la zone à l'aide de la souris, cliquer sur « afficher » ou dans Sismolog : « vue relief 3D » (utiliser les touches F1, 2 etc (voir légende)
7. afficher la topographie, exagérez le relief, ...
8. choisir une autre zone, même manipulation : quelles sont les caractéristiques d'une zone de subduction ?

Resources

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1
pour localiser les zones de subduction : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/02_subduction/02_carte/carteok.htm
pour télécharger le logiciel Educarte : http://www.edusismo.org/docs/outils/educarte/index.htm
pour télécharger le logiciel tectoglob : http://pedagogie.ac-amiens.fr/svt/info/logiciels/Tectoglob/index.html

pour tracer les isothermes  :

http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/eva_bac/s-bac2005/images/subduction.gif ;
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/02_subduction/04_subduction_plaques/01_terrain/img/grandes/06a/02a.jpg ;
http://www.mescours.info/Image/svt/subduction_isotherme.jpg ; http://rigaudvelt.free.fr/BAC_ecrit/2005/05_liban_fichiers/image003.gif ; http://christian.nicollet.free.fr/page/enseignement/LicenceSN/isothermes.gif

Aide pour réaliser une coupe de qualité avec « Sismolog »

• Lancez le logiciel « Sismolog » cliquez sur « Séismes » puis « Dessiner séismes ».
• Cliquez encore sur « Séismes » et sélectionnez « Magnitude » choisir « 3 » puis valider.

Remarque : cette opération est indispensable pour réaliser des coupes aisément exploitables avec le logiciel.

• Cliquez sur l’icône « Dessiner la grille » pour repérer facilement une position géographique.
• Pointez une zone géographique, cliquez avec la souris sur la carte du monde : la latitude et la longitude du curseur sont indiqués en bas à gauche de l’écran (ex : Lat : 12.94° ; lon : 56.94°).

1. Placez le curseur de la souris sur la zone de subduction océan/océan des îles Tongas, latitude -31°, longitude -177°.
2. Zoomez 1 fois en cliquant sur l’icône « Zoomer », puis cliquez sur l’icône symbolisant les volcans.

1. Précisez la position des épicentres des séismes par rapport à la fosse océanique et à l’arc volcanique. Effacez les séismes s’ils vous gênent en cliquant sur l’icône « dessiner les séismes ».

3. Effacez les volcans en cliquant sur l’icône « Volcans » et vérifiez que les séismes sont affichés.
4. Cliquez sur « Outils » - « Coupe » puis « Définir ».
5. Déplacez les pastilles numérotées 1 et 2 pour que la zone de coupe soit perpendiculaire à la fosse océanique.
6. Vous pouvez modifier la largeur de la zone de coupe à l’aide de la souris : voir l’aide ci-dessous.
7. Lorsque votre zone de coupe est définie, cliquez de nouveau sur « Outils » - « Coupe » puis sur « Dessiner ». Cochez la case « Echelle 1/1 » en bas à gauche de la coupe.

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2. Imprimez votre coupe, puis tracez le plan de Wadati/Benioff.

• Cliquez sur l’icône en haut à gauche « Afficher carte globale » puis « Outils » - « Coupe » - « Définir ».

8. Recommencez les étapes A à G pour obtenir une coupe dans la zone de subduction du Chili, latitude – 25° et longitude –70°, (ou valeurs proches). À l’étape B, zoomez 2 fois.

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3. Imprimez votre coupe, puis tracez le plan de Wadati/Benioff.
4. Comparez l’inclinaison des plans de Wadati/Benioff pour les deux types de subduction.

• La zone de coupe sélectionnée ne doit pas être trop longue. Il suffit qu’elle englobe tous les séismes les plus profonds (les points de couleur noire sur l’écran).
• La zone de coupe ne doit pas être trop large.
• La longueur de la zone sélectionnée doit être environ deux fois plus grande que sa largueur.
• Pensez à cocher la case « Echelle 1/1 » après avoir réalisé une coupe et avant de l’imprimer.