Programme de 4ième

Notions – contenus

Compétences

Exemples d'activités

Les séismes résultent d'une rupture brutale des roches en profondeur et se manifestent par des déformations à la surface de la Terre.

[École primaire : fiche 22, cycles 2 et 3]

[Thème : Énergie]

[Physique-Chimie : énergie, 3e]

Des contraintes s'exerçant en permanence sur les roches conduisent à une accumulation d’énergie qui finit par provoquer leur rupture au niveau d’une faille:

- le foyer du séisme est le lieu où se produit la rupture ;

- à partir du foyer, la déformation se propage sous forme d'ondes sismiques enregistrables.

Relier les manifestations d'un séisme à des phénomènes qui se déroulent en profondeur.

Décrire et expliquer les différents phénomènes observés lors d'un séisme.

C – écriture d’un texte décrivant les manifestations constantes repérées à partir de la description de plusieurs séismes.

I – observation de photographies, de vidéogrammes montrant les manifestations et les conséquences d'un séisme.

I – recherche d’informations sur des sites Internet, montrant les effets des séismes. [B2i]

Re – modélisation de l’enregistrement d’ondes avec un dispositif adapté.

Ra – mise en relation du tracé d'un sismogramme avec la propagation d'ondes sismiques.

I/Ra – recherche des causes immédiates d'un séisme à partir d'un texte ou d'un autre document.

C – schématisation et localisation, sur un bloc diagramme du foyer, de l'épicentre, et du trajet des ondes sismiques.

Les séismes sont particulièrement fréquents dans certaines zones de la surface terrestre.

Ils se produisent surtout dans les chaînes de montagnes, près des fosses océaniques et aussi le long de l'axe des dorsales.

Localiser les zones sismiques à l'échelle mondiale.

I/C – recensement et localisation des séismes sur un planisphère, grâce à un logiciel ou un site Internet. [B2i]

Le volcanisme est l'arrivée en surface de magma contenant des gaz ; il se manifeste par deux grands types d’éruptions.

L’arrivée en surface de certains magmas donne naissance à des coulées de lave, l’arrivée d’autres magmas est caractérisée par des explosions projetant des matériaux.

Les manifestations volcaniques sont des émissions de lave et de gaz. Les matériaux émis constituent l’édifice volcanique.

Le magma contenu dans un réservoir magmatique localisé, à plusieurs kilomètres de profondeur est de la matière minérale en fusion véhiculant des éléments solides et des gaz.

Relier les manifestations volcaniques à la présence et à la progression d'un magma.

Identifier les deux types d’éruptions volcaniques en exploitant leurs manifestations et les produits émis

Situer sur un schéma un réservoir magmatique.

Ra – comparaison de deux types d'éruptions à partir de vidéogrammes de consultations de sites Internet ou de maquettes animées. [B2i]

C – schématisation d’un appareil volcanique vu en coupe.

I/Ra – mise en relation de la répartition de foyers sismiques avec la localisation du réservoir magmatique.

Les roches volcaniques proviennent du refroidissement du magma.

[Physique-Chimie : changements d’état, mélanges, 5e]

Le refroidissement par étapes du magma, sa solidification sous forme de cristaux et de verre, donnent naissance aux roches volcaniques.

La structure de la roche conserve la trace de ses conditions de refroidissement.

Expliquer la formation d'une roche volcanique.

Réaliser l’observation microscopique d’une lame mince de roche volcanique.

Réaliser un croquis d’interprétation d’une lame mince au microscope.

Déterminer l'origine volcanique d'une roche d'après la reconnaissance de sa structure.

I – observation à l'oeil nu, à la loupe, de roches volcaniques provenant des deux types d’éruption.

I/C – réalisation d'un croquis de lames minces montrant la structure de ces roches vues au microscope polarisant.

I – observation d’une expérience montant une relation entre la taille des cristaux et la vitesse de refroidissement.

I/Ra – mise en relation des résultats d’une expérience de refroidissement lent ou brutal avec la structure d’une roche volcanique.

Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe.

Sur les continents, des volcans actifs sont alignés, principalement autour de l’océan Pacifique et le long de grandes cassures.

Dans les océans, les zones volcaniques se situent au niveau de l’axe des dorsales océaniques.

Localiser les zones volcaniques à l’échelle mondiale.

I/C – localisation des zones volcaniques du globe à partir d'un planisphère ou d’un logiciel de visualisation. [B2i]

La partie externe de la Terre est formée de plaques.

La répartition des séismes et des manifestations volcaniques permet de délimiter les plaques.

Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer la lithosphère rigide, de l'asthénosphère qui l'est moins.

Relier la localisation des séismes et du volcanisme à l'existence des plaques.

Exploiter un graphique de vitesse des ondes sismiques pour en déduire la limite

lithosphère/asthénosphère.

I/Ra – comparaison de la répartition mondiale des séismes et des volcans. [B2i]

I/Ra – observation des variations de vitesse d'ondes sismiques profondes entre lithosphère et asthénosphère.

C – localisation sur une coupe du globe de la lithosphère, de l’asthénosphère.

Les plaques sont animées de mouvements qui transforment la lithosphère.

A raison de quelques centimètres par an, les plaques se forment et s'écartent à l'axe des dorsales.

Elles se rapprochent et s'enfouissent au niveau des fosses océaniques.

Le mouvement des plaques lithosphériques sur l’asthénosphère assure le déplacement des continents, l'ouverture et la fermeture des océans.

L'affrontement des plaques engendre des déformations de la lithosphère et aboutit à la formation de chaînes de montagnes.

Relier les transformations de la lithosphère au mouvement des plaques.

Schématiser sur un planisphère des mouvements aux limites de plaques

Rendre fonctionnel un schéma de la partie externe de la Terre.

Relier les mouvements des plaques à l’ouverture et à la fermeture d'un océan jusqu’à la formation d'une chaîne de montagnes.

Ra – analyse de documents concernant la théorie de Wegener. [Histoire des sciences]

I – identification des mouvements de part et d'autre des frontières des plaques sur un planisphère, à partir de données GPS.

Ra – mise en relation de l'existence de fosses, de séismes profonds avec l'enfoncement de la lithosphère océanique, à partir de cartes, de schémas ou de logiciels de visualisation. [B2i]

Re – utilisation de maquettes montrant le mouvement des plaques.

I/Ra – reconstitution du déplacement d'une masse continentale, de la disparition d'un océan et de la formation d'une chaîne de montagnes, à partir de cartes et de schémas ou de logiciels de visualisation. [B2i]

I – observation de déformations des roches à l’échelle de l’affleurement.

Re/Ra – réalisation de maquettes reproduisant ces déformations.

L’activité de la planète engendre des risques pour l’Homme.

[Thèmes : Sécurité, Environnement]

[Physique-Chimie : vitesse énergie cinétique 3e]

[Mathématiques : échelle, agrandissement, réduction]

[Technologie : architecture et habitat ; environnement et énergie]

A partir de documents géologiques fournis, apprécier la nature du danger et délimiter les zones à risques.

Le risque géologique est défini par l'éventualité qu'un phénomène dangereux survienne et par les dégâts humains ou matériels qu'il peut causer.

Le modèle tectonique actuel permet à l'Homme de définir les principales zones à risque sismique et/ou volcanique.

L'homme réagit face aux risques qu'il connaît en réalisant :

- une prévention volcanique efficace qui passe par la prévision des éruptions fondée sur la connaissance du fonctionnement de chaque volcan ;

- une prévision sismique qui, moins aisée, peut faire place à une prédiction fiable : l'Homme met alors en place un plan d'aménagement du territoire et d’information des populations.

Saisir des informations sur une carte.

I/C – recensement et localisation des séismes ou des volcans actifs sur le territoire français à partir de carte, grâce à un logiciel de visualisation ou un site Internet. [B2i]

I – recherche d’informations sur des événements catastrophiques dans la région, sur les risques volcaniques ou sismiques.

I – observation d’un vidéogramme présentant des moyens de prévention des risques sismiques ou volcaniques.

Ra – appréciation du risque pour une région donnée par une mise en relation de documents.

Ra – évaluation des risques sismiques dans une région à partir de la lecture d’une carte de la sismicité.

I – repérage de l’obligation de construction parasismique et de limitation de l’occupation des zones à risques dans un plan d’aménagement du territoire.

I – analyse de documents concernant l’information des populations.