SUBDUCTION

« 1B- La dynamique interne de la Terre CARACTERISTIQUES D’UNE ZONE DE SUBDUCTION Fiche sujet – candidat (1/2, recto) Mise en situation et recherche à mener En vacances dans les îles Tonga dans le Pacifique, Agnès et Lili partent en excursion au volcan Tofua, environ 2000 km à l’est de l’Australie (longitude -175° E ; latitude -21º N).

À leur retour, elles ont ramassé des échantillons de roches et se demandent si ce volcan est caractéristique d’une zone de subduction. On cherche à déterminer si les îles Tonga résultent du fonctionnement d’une zone de subduction par des arguments pétrographiques et sismiques. Ressources Des logiciels de simulation élaborés à partir de la collecte des données de terrain permettent de visualiser : - le profil topographique et les variations de profondeur du plancher océanique - la localisation des volcans - la localisation des séismes et leurs profondeurs Roches recueillies sur le terrain : - rhyolite et granite, riches en quartz et en micas noirs (biotite) - andésite et diorite, riches en amphiboles Document : formule chimique de quelques minéraux Minéraux Pyroxènes Amphiboles Feldspath calco-sodique (plagioclase) Mica noir (biotite) Feldspath potassique (orthose) Mica blanc (muscovite) Composition chimique (SiAl2O3)2Ca(Fe, Mg, Al) (Si8Al2O22)(Mg,Fe)4(Al,Ca2)Na(OH)2 Si3AlO8Na - Si3AlO8Ca K(Mg,Fe)3[Si3AlO10(OH)2] Si3AlO8K KAl2[Si3AlO10(OH)2] Les roches magmatiques des zones de subduction contiennent toutes au moins un minéral hydroxylé. 1B- La dynamique interne de la Terre CARACTERISTIQUES D’UNE ZONE DE SUBDUCTION Fiche sujet – candidat (2/2, verso) Matériel et protocole d’utilisation du matériel Matériel : - logiciel Tectoglob3D en ligne, et sa fiche technique - échantillon de roche et lame mince correspondante - fiche de reconnaissance des minéraux - microscope polarisant Pour les arguments sismiques : - A l'aide du logiciel de données, réaliser une coupe judicieusement choisie et orientée pour répondre au problème. Appeler l’examinateur pour vérification Pour les arguments pétrographiques : - Caractériser la roche à l’œil nu et au microscope en vue de son identification. Mettre en évidence dans la lame mince fournie la présence de minéraux hydroxylés. Appeler l’examinateur pour vérification 1B- La dynamique interne de la Terre CARACTERISTIQUES D’UNE ZONE DE SUBDUCTION Fiche méthode Etape A : Proposer une stratégie et mettre en œuvre un protocole pour résoudre une situation problème (durée : environ 40 minutes) Proposer une stratégie de résolution réaliste et mettre en œuvre un protocole permettant de résoudre la recherche à mener. Appeler l’examinateur pour présenter oralement votre proposition et obtenir la suite du sujet. Etape B : Communiquer et exploiter les résultats pour répondre au problème (durée : environ 20 minutes) Sous la forme de votre choix, traiter l’ensemble des données obtenues pour les communiquer. Répondre sur la fiche-réponse candidat, appeler l'examinateur pour vérification de votre production. Exploiter les résultats obtenus pour résoudre le problème de départ. Répondre sur la fiche-réponse candidat. 1B- La dynamique interne de la Terre CARACTERISTIQUES D’UNE ZONE DE SUBDUCTION Etablissement : Nom : Etape B : Présenter les résultats pour les communiquer Classe : Prénom : A rendre à l’issue de l’épreuve Fiche réponse - candidat (recto) 1B- La dynamique interne de la Terre CARACTERISTIQUES D’UNE ZONE DE SUBDUCTION Etape B : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème A rendre à l’issue de l’épreuve Fiche réponse candidat (verso) 1B- La dynamique interne de la Terre CARACTERISTIQUES D’UNE ZONE DE SUBDUCTION Concevoir une stratégie réaliste pour résoudre une situation problème On attend du candidat qu'il conçoive une stratégie réaliste et cohérente avec la recherche à mener et les ressources, précisant : ce qu'il fait (matériel, technique, supports, …) comment il le fait (témoins, paramètres variables et fixés, …) ce qu'il attend (résultats attendus, …) On acceptera et on valorisera toute idée de : Visualisation du plan de Benioff (séisme de plus en plus profonds de la fosse vers l’arc volcanique) avec Tectoglob ou Sismolog et recherche de minéraux hydroxylés (amphiboles) dans les roches à l’œil nu et au microscope polarisant Résultats attendus :présence de minéraux hydroxylés et alignement des foyers des séismes montrent qu’il s’agit d’une zone de subduction. Niveau A = trois critères Niveau B = deux des trois critères Niveau C = un seul des trois critères Niveau D = rien à valoriser Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables.... »