La tectonique des plaques — exercices corrigés

À la surface du globe, comment sont répartis les séismes et les volcans ?

Sur quelle plaque le Maroc est-il posé ?

Qu'est-ce qui caractérise la lithosphère ?

L'asthénosphère, située sous la lithosphère, est une couche du manteau qui est :

À quelle vitesse les plaques se déplacent-elles les unes par rapport aux autres ?

Parmi ces indices, lequel n'a pas été utilisé par Wegener pour défendre la dérive des continents ?

Que se passe-t-il à une frontière en divergence, comme une dorsale océanique ?

Quel est le moteur qui fait bouger les plaques ?

Vrai ou faux : la lithosphère et l'asthénosphère sont toutes les deux solides ; ce qui les distingue, c'est leur comportement (rigide ou ductile).

Vrai ou faux : une plaque ne contient que de la croûte continentale ; elle correspond exactement à un continent.

De quoi la lithosphère est-elle formée ?

Le pourtour de l'océan Pacifique forme une boucle presque continue de séismes et de volcans. Comment l'appelle-t-on ?

Vrai ou faux : Wegener a proposé l'hypothèse de la dérive des continents, selon laquelle les continents se déplacent lentement à la surface du globe.

Vrai ou faux : dans une subduction, c'est la plaque océanique, plus dense, qui plonge sous l'autre plaque.

Vrai ou faux : à une frontière en convergence, les deux plaques s'écartent l'une de l'autre.

Une plaque se déplace de 2 cm par an. De combien avance-t-elle en 10 ans ? Donne le résultat en centimètres.

Une plaque avance de 3 cm par an. De combien avance-t-elle en un siècle (100 ans) ? Donne le résultat en centimètres.

De part et d'autre d'une dorsale, chaque plaque s'éloigne de 2 cm par an. De combien l'océan s'élargit-il en un an ? Donne le résultat en centimètres.

Une plaque avance de 5 cm par an. Combien d'années lui faut-il pour parcourir 100 cm (soit 1 mètre) ? Donne le résultat en années.

Une plaque avance de 2 cm par an. De combien avance-t-elle en 1000 ans ? Donne le résultat en centimètres.

Pourquoi le nord du Maroc subit-il des séismes alors que le Sahara reste calme ?

Une zone de subduction s'accompagne typiquement de trois phénomènes. Lesquels ?

Les chaînes du Rif et de l'Atlas, au Maroc, résultent de quel phénomène ?

Pourquoi l'idée de Wegener fut-elle rejetée à son époque, alors qu'il avait raison sur le fond ?

Lors d'une convergence, pourquoi est-ce la plaque océanique qui plonge sous l'autre ?

À une dorsale, quand deux plaques s'écartent, que devient le « vide » laissé entre elles ?

Vrai ou faux : à une frontière en divergence, la lithosphère est détruite, tandis qu'en convergence elle est créée.

Vrai ou faux : aujourd'hui, on ne croit plus le mouvement des plaques sur la seule forme des côtes ; on le mesure directement, notamment par le GPS.

Vrai ou faux : l'Himalaya s'est formé par la collision de deux plaques continentales, sans qu'une plaque plonge sous l'autre.

Salma regarde une coupe d'une dorsale et une coupe d'une zone de subduction. Elle affirme : « Dans les deux cas il y a du volcanisme, donc ces deux volcanismes sont identiques. » A-t-elle raison ? Justifie en distinguant les deux.

Karim affirme : « Quand l'Himalaya s'est formé, la plaque indienne a plongé sous la plaque eurasienne, exactement comme dans une subduction. » A-t-il raison ?

À la dorsale médio-atlantique, un point du plancher océanique s'éloigne de la dorsale de 2 cm par an. De combien s'est-il éloigné après 1 million d'années ? Donne le résultat en kilomètres. (Rappel : 1 km = 100 000 cm.)

Des balises GPS montrent que la plaque africaine et la plaque eurasienne se rapprochent de 1,5 cm par an. De combien la distance entre elles a-t-elle diminué après 40 ans de mesures ? Donne le résultat en centimètres.

À une dorsale, chaque plaque s'éloigne de 2,5 cm par an. De combien l'océan s'est-il élargi après 2 millions d'années ? Donne le résultat en kilomètres. (Rappel : 1 km = 100 000 cm.)

À une frontière, une plaque avance de 4 cm par an. Combien d'années lui faut-il pour parcourir 1 km ? Donne le résultat en années. (Rappel : 1 km = 100 000 cm.)

Une plaque avance de 5 cm par an. Combien de temps lui faut-il pour parcourir 500 km ? Exprime le résultat en millions d'années. (Rappel : 1 km = 100 000 cm.)

Karim regarde la dorsale médio-atlantique et affirme : « C'est là que tout se passe, donc la dorsale rapproche l'Amérique de l'Afrique. » Que faut-il lui répondre ?

Pourquoi dit-on qu'une plaque n'est pas la même chose qu'un continent ?

Deux balises GPS, l'une posée en Amérique du Sud, l'autre en Afrique, montrent que la distance entre elles augmente de quelques centimètres chaque année. Que prouve cette mesure ?

Salma affirme : « La plaque africaine, c'est exactement le continent africain ; l'océan Atlantique n'en fait pas partie. » A-t-elle raison ?

Karim affirme : « Les plaques bougent parce qu'elles flottent et glissent sur une couche de roche liquide, comme un radeau sur l'eau. » A-t-il raison ? Corrige précisément son erreur et explique sur quoi reposent réellement les plaques.

Yasmine prépare un exposé : « Pourquoi la terre tremble-t-elle au nord du Maroc alors que le Sahara est calme, et pourquoi y a-t-il des montagnes au nord ? » Construis pour elle un raisonnement complet, en reliant : la plaque du Maroc, le type de mouvement à la frontière, l'origine des séismes du nord, et l'origine des chaînes du Rif et de l'Atlas.

Salma observe une coupe d'une zone de subduction : les foyers des séismes y sont de plus en plus profonds à mesure qu'on s'éloigne de la fosse. Elle ne comprend pas pourquoi. Explique-lui ce que dessine cet alignement de séismes de plus en plus profonds.

Amine raisonne : « Aux dorsales, on fabrique sans cesse de la lithosphère océanique neuve. Donc, puisqu'on en crée tout le temps, la Terre doit grossir d'année en année. » Où est l'erreur ? Explique ce qui équilibre la création de lithosphère.

Quelle affirmation résume le plus justement l'apport de Wegener et la raison du rejet de son idée ?

Voici trois situations : (1) la dorsale médio-atlantique, (2) la ceinture de feu du Pacifique avec ses fosses, (3) l'Himalaya. Quel classement est correct ?

Vrai ou faux : au Maroc, les séismes du nord et le plissement des chaînes du Rif et de l'Atlas ont la même cause profonde, à savoir la convergence entre la plaque africaine et la plaque eurasienne.

Vrai ou faux : un mouvement de quelques centimètres par an est trop lent pour avoir le moindre effet géologique ; à cette vitesse, les continents n'ont pas réellement bougé.

On retrouve les fossiles d'un même animal terrestre, incapable de traverser un océan, à la fois sur la côte de l'Afrique et sur la côte de l'Amérique du Sud. Quelle conclusion ce fait soutient-il le mieux ?

En quoi la tectonique des plaques « unifie »-t-elle des phénomènes qu'on croyait séparés ?

Sur le plancher de l'Atlantique, un point est situé à 450 km de la dorsale. Depuis sa formation à la dorsale, la lithosphère s'en est éloignée à la vitesse constante de 3 cm par an. Quel est l'âge de ce plancher océanique ? Exprime le résultat en millions d'années. (Rappel : 1 km = 100 000 cm.)

L'océan Atlantique mesure aujourd'hui environ 4000 km de large entre l'Afrique et l'Amérique du Sud. La dorsale fabrique du plancher de part et d'autre, si bien que les deux continents s'écartent l'un de l'autre de 4 cm par an au total. Depuis combien de temps l'Atlantique a-t-il commencé à s'ouvrir ? Exprime le résultat en millions d'années. (Rappel : 1 km = 100 000 cm.)

Entre le nord du Maroc et l'Europe, la Méditerranée occidentale mesure environ 500 km de large. La plaque africaine se rapproche de la plaque eurasienne de 1 cm par an. Si ce mouvement se poursuit sans changer, dans combien de temps la Méditerranée serait-elle entièrement refermée ? Exprime le résultat en millions d'années. (Rappel : 1 km = 100 000 cm.)

Deux balises GPS situées de part et d'autre d'une dorsale s'éloignent l'une de l'autre de 25 mm par an. De combien la distance entre elles aura-t-elle augmenté après 200 ans ? Donne le résultat en mètres. (Rappel : 1 m = 1000 mm.)

En datant le plancher de l'Atlantique, on constate que la lithosphère océanique est de plus en plus vieille à mesure qu'on s'éloigne de la dorsale. Quelle conclusion cette observation soutient-elle le mieux ?

La plus vieille lithosphère océanique connue a environ 200 millions d'années, alors que les plus vieilles roches continentales dépassent 3 milliards d'années. Comment expliquer que la lithosphère océanique ne soit jamais très vieille ?

Vrai ou faux : l'Atlas s'est formé exactement comme l'Himalaya, par la collision de deux plaques directement à la frontière entre elles.

Vrai ou faux : les séismes les plus profonds de la planète se produisent le long des dorsales océaniques.

Karim observe une carte de l'âge du plancher de l'Atlantique. Il remarque que les roches sont très jeunes au milieu de l'océan, le long de la dorsale, et de plus en plus vieilles vers les côtes de l'Afrique et de l'Amérique, en bandes symétriques de part et d'autre de la dorsale. Il ne comprend pas ce que cela montre. Explique-lui ce que révèle cette disposition, et relie-la à l'intuition de Wegener.

Salma étudie une coupe d'une frontière océan–continent. En partant de l'océan et en allant vers le continent, elle repère dans l'ordre : d'abord une fosse très profonde, puis des foyers de séismes de plus en plus profonds, et enfin une chaîne de volcans explosifs posée sur le continent. Elle demande : « Quelle plaque plonge, et sous laquelle ? » Aide-la à raisonner à partir de ces trois indices.