Lithosphère et tectonique des plaques : exercices de 1re

Distance en cm = vitesse × durée = 8 × $10^7$ = $8 × 10^7$ cm.

Convertis en kilomètres : $8 × 10^7$ ÷ $10^5$ = 800 km.

Contrôle l'ordre de grandeur : 1 cm/an donne 10 km en 1 Ma, donc 8 cm/an donnent 80 km en 1 Ma, soit 800 km en 10 Ma.

Multiplie par 10 : 8 cm/an = 8 × 10 = 80 mm/an.

Compare : 0 ≤ 80 ≤ 100, la valeur est bien dans l'intervalle.

Précise la nuance : l'intervalle concerne un mouvement relatif entre deux plaques voisines, la valeur de 8 cm/an est donnée par rapport à un autre référentiel (les points chauds).

Cas a : les plaques s'écartent, la limite est divergente, avec un volcanisme essentiellement effusif.²

Cas b : la lithosphère océanique disparaît au niveau de la zone de subduction, limite convergente, associée à du magmatisme dans la plaque qui chevauche.²

Cas c : l'affrontement des plaques en zone de collision est une limite convergente ; les matériaux de la lithosphère s'y sont raccourcis puis empilés, ce que prouvent des structures tectoniques de déformation.¹

Cas d : les plaques coulissent, la limite est transformante (interaction de coulissage).⁶

Identifie la distance (45 mm) et la durée (3 ans).

Divise : 45 ÷ 3 = 15.

Ajoute l'unité et indique direction et sens : mouvement est-ouest, dirigé vers l'ouest.

Pose le rapport : 100 ÷ 6 370.

Calcule : 100 ÷ 6 370 ≈ 0,0157.

Multiplie par 100 pour obtenir un pourcentage : environ 1,57 %.

Interprète : la lithosphère est une couche mince à l'échelle du globe, ce qui justifie le terme d'enveloppe superficielle.³

Vitesse relative : 1,5 + 1,5 = 3 cm/an.

Durée : 20 millions d'années = 2 × $10^7$ ans.

Distance : 3 × 2 × $10^7$ = $6 × 10^7$ cm.

Conversion : $6 × 10^7$ ÷ $10^5$ = 600 km.

4 000 km = 4 000 × $10^5$ cm = $4 × 10^8$ cm.

Durée = $4 × 10^8$ ÷ 8 = $5 × 10^7$ ans.

Convertis en millions d'années : $5 × 10^7$ ÷ $10^6$ = 50 Ma.

Dessine un triangle rectangle de côtés 24 mm et 7 mm.

Applique Pythagore : $d^2$ = $24^2$ + $7^2$ = 576 + 49 = 625.

Prends la racine : d = 25 mm, atteint en 1 an, donc 25 mm/an.

Décris le mouvement : direction nord-est/est, sens vers le nord-est, plus proche de l'est que du nord car 24 est bien supérieur à 7.

Question a : 18 + 32 = 50 mm/an.

Question b : 50 mm/an × $10^7$ ans = $5 × 10^8$ mm, soit 500 km.

Question c : 50 mm/an est inférieur au maximum de 100 mm/an observé pour les vitesses relatives de plaques voisines.⁶

Question d : en zone de collision, des structures tectoniques de déformation attestent que les matériaux lithosphériques ont été raccourcis et empilés.¹

Pose les couches : la lithosphère, rigide, est formée de la croûte et d'une partie du manteau supérieur ; elle repose sur l'asthénosphère, partie ductile du manteau.⁶

Explique la possibilité du mouvement : une couche rigide posée sur une couche déformable peut se déplacer.⁶

Donne le moteur : la mobilité résulte de la convection du manteau, qui permet à la Terre d'évacuer sa chaleur interne vers la surface.⁶

Termine par la nuance : l'origine exacte de la force qui rend les plaques mobiles est encore discutée.⁶