| Niveau | 2e année collège |
|---|---|
| Matière | Sciences de la vie et de la Terre |
| Semestre | semestre 1 |
| Devoir | Devoir n° 2 |
| Durée | 1 heure |
| Barème | sur 20 |
| Leçons | Le volcanisme et sa relation avec la tectonique des plaques, La tectonique : plis et failles, Formation des roches magmatiques : roches volcaniques et roches plutoniques, Élaboration d'un modèle explicatif simplifié de la tectonique des plaques |
| Programme | Ministère de l'Éducation nationale : Orientations pédagogiques et programmes des sciences de la vie et de la Terre au cycle secondaire collégial ; ordre des leçons d'après le document de référence « وثيقة مرجعية في شأن تكييف البرامج الدراسية – سلك التعليم الإعدادي » (Direction des curricula, janvier 2024), qui place en 2e année collège l'unité « Les phénomènes géologiques internes » au semestre 1 et l'unité « La reproduction des êtres vivants et la transmission des caractères héréditaires chez l'Homme » au semestre 2 |
Devoirs modèles rédigés par l'équipe Wadifa Info, conformes au programme officiel, non officiels.
Énoncé
Exercice 1 : Restitution des connaissances (5 pts)
- Définir : le magma ; un pli ; une faille.
- Recopier et compléter le tableau suivant :
Type d'éruption Viscosité de la lave Manifestations de l'activité volcanique Éruption effusive …… …… Éruption explosive …… …… - Question de révision : distinguer l'intensité et la magnitude d'un séisme, en citant l'échelle de mesure de chacune.
Exercice 2 : Formation des roches magmatiques (5 pts)
Expérience : on fait fondre un peu de salol, puis on en dépose une goutte sur une lame de verre froide (A) et une autre goutte sur une lame de verre chaude qu'on laisse refroidir lentement (B). Après refroidissement, on observe à la loupe : en A, des cristaux très petits et nombreux ; en B, de gros cristaux bien visibles.
Observation : on observe deux roches magmatiques. La roche R1 est sombre, ses cristaux ne sont pas visibles à l'œil nu ; au microscope, on voit de petits cristaux (microlites) dans une pâte vitreuse. La roche R2 est claire, tous ses cristaux sont gros et visibles à l'œil nu : quartz, feldspath et mica.
- Décrire les résultats des lames A et B.
- En déduire la relation entre la vitesse de refroidissement et la taille des cristaux.
- Nommer les roches R1 et R2 et préciser la structure de chacune.
- Expliquer, à l'aide de l'expérience, la différence de structure des deux roches et préciser le lieu de formation de chacune.
Exercice 3 : La tectonique (5 pts)
Lors de l'étude d'une coupe géologique, un élève a observé :
- Site 1 : des couches sédimentaires plissées sans être cassées. La couche A, une fois dépliée (avant le plissement), mesure 12 km ; elle occupe actuellement une distance horizontale de 9 km.
- Site 2 : des couches cassées ; le compartiment situé au-dessus du plan de cassure a glissé vers le bas, et la région est devenue plus large.
- Préciser le type de déformation de chaque site.
- Calculer le raccourcissement horizontal du site 1 en kilomètres, puis en pourcentage.
- Préciser le type de forces responsables de la déformation de chaque site.
- Nommer le type de faille du site 2 et citer le type de faille produit par des forces de compression.
Exercice 4 : Modèle explicatif simplifié de la tectonique des plaques (5 pts)
Le texte suivant décrit une coupe simplifiée entre deux plaques : au milieu de l'océan se trouve une dorsale d'où sort une lave basaltique fluide, et les deux plaques s'y écartent l'une de l'autre (mouvement 1). Au bord du continent, la plaque océanique plonge sous la plaque continentale (mouvement 2) ; dans cette région, on observe des volcans explosifs et des séismes fréquents dont les foyers sont de plus en plus profonds quand on s'éloigne de la fosse océanique vers le continent.
- Nommer les mouvements 1 et 2.
- Relier le type de mouvement au type d'activité volcanique de chaque région.
- Expliquer l'augmentation de la profondeur des foyers vers le continent.
- Réaliser un schéma simplifié qui résume ce modèle, avec les légendes : dorsale, plaque océanique, plaque continentale, fosse, sens des deux mouvements.
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Exercice 1 : Restitution des connaissances
- Magma : matière rocheuse fondue présente en profondeur, contenant des gaz ; on l'appelle lave quand elle sort en surface. Pli : déformation souple où les couches se courbent sans se casser. Faille : déformation cassante où les couches se cassent et les deux compartiments glissent le long du plan de cassure.
Type d'éruption Viscosité de la lave Manifestations de l'activité volcanique Éruption effusive lave fluide (peu visqueuse) sortie calme de la lave sous forme de longues coulées Éruption explosive lave visqueuse explosions violentes, projections (bombes, lapilli, cendres) et nuées ardentes - Intensité : estimation des effets et des dégâts du séisme en un lieu donné, mesurée sur une échelle de I à XII (comme l'échelle de Mercalli). Magnitude : énergie libérée au foyer, mesurée sur l'échelle de Richter.
Barème : Q1 : 1,5 pt (0,5 par définition) ; Q2 : 2 pts (0,5 par case) ; Q3 : 1,5 pt (différence 1 + les deux échelles 0,5).
Exercice 2 : Formation des roches magmatiques
- A (refroidissement rapide) : cristaux très petits et nombreux. B (refroidissement lent) : gros cristaux bien visibles.
- Plus le refroidissement est rapide, plus les cristaux sont petits ; plus il est lent, plus les cristaux sont gros.
- R1 : le basalte, structure microlitique (microlites et pâte vitreuse). R2 : le granite, structure grenue (tous les cristaux visibles).
- Le basalte est une roche volcanique : son magma s'est refroidi rapidement en surface après sa sortie, les cristaux n'ont pas eu le temps de grossir. Le granite est une roche plutonique : son magma s'est refroidi lentement en profondeur, ce qui a donné de gros cristaux.
Barème : Q1 : 1 pt ; Q2 : 1 pt ; Q3 : 1,5 pt (noms 0,5 + structures 1) ; Q4 : 1,5 pt (explication 1 + lieu de formation 0,5).
Exercice 3 : La tectonique
- Site 1 : déformation souple (pli). Site 2 : déformation cassante (faille).
- Raccourcissement = 12 − 9 = 3 km. Pourcentage = (3 ÷ 12) × 100 = 25 %.
- Site 1 : forces de compression, qui ont raccourci la région. Site 2 : forces de distension (extension), qui ont élargi la région.
- Site 2 : faille normale (due à la distension). Les forces de compression donnent une faille inverse.
Barème : Q1 : 1 pt (0,5 par site) ; Q2 : 1,5 pt (0,75 par résultat) ; Q3 : 1 pt (0,5 par site) ; Q4 : 1,5 pt (faille normale 0,75 + faille inverse 0,75).
Exercice 4 : Modèle explicatif simplifié de la tectonique des plaques
- Mouvement 1 : divergence (écartement) des plaques au niveau de la dorsale. Mouvement 2 : convergence avec subduction (plongement) de la plaque océanique sous la plaque continentale.
- À la dorsale (divergence) : remontée de magma qui donne une lave basaltique fluide et des éruptions effusives ; un nouveau plancher océanique se forme. Dans la zone de subduction (convergence) : volcans explosifs à lave visqueuse.
- Les séismes naissent le long de la plaque océanique qui plonge en oblique sous le continent : plus on s'éloigne de la fosse vers le continent, plus la plaque plongeante est profonde, donc plus les foyers sont profonds.
- Schéma montrant : une dorsale au milieu de l'océan avec deux flèches opposées (écartement), une plaque océanique qui se dirige vers le continent, une fosse au bord du continent, la plaque océanique plongeant en oblique sous la plaque continentale, et un volcan explosif au-dessus de la zone de subduction.
Barème : Q1 : 1 pt (0,5 par mouvement) ; Q2 : 1,5 pt (0,75 par région) ; Q3 : 1 pt ; Q4 : 1,5 pt (schéma 0,5 + légendes 1).
Barème
| Exercice 1 : Restitution des connaissances | 5 pts |
| Exercice 2 : Formation des roches magmatiques | 5 pts |
| Exercice 3 : La tectonique | 5 pts |
| Exercice 4 : Modèle explicatif simplifié de la tectonique des plaques | 5 pts |
| Total | 20 pts |
|---|
Conseils de révision
- Refroidissement rapide : petits cristaux (structure microlitique : basalte) ; refroidissement lent : gros cristaux (structure grenue : granite).
- La compression donne des plis et des failles inverses ; la distension donne des failles normales.
- Lave fluide : éruption effusive (dorsales) ; lave visqueuse : éruption explosive (zones de subduction).
- Taux de raccourcissement = (longueur avant − longueur après) ÷ longueur avant × 100.
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