Leçon 1S Les méthodes d'étude de la Terre interne

Et voici la leçon où heureusement j'ai eu cette fois un 15/20 ... pas du tout le même état d'esprit que pour le TP puisque je maîtrisait au niveau scientifique et que le plan était logique/ programme ... bref presque un moment de détente avec le jury pour celle-ci.

Je n'ai pas eu plus puisqu'il y a quand même un gros truc qui ne va pas... je vous laisse trouver

désolée mais pas le temps tout de suite pour la mise en forme je reviens dessus dès que possible
Sabine



(leçon 1S) LES METHODES D’ETUDE DE LA TERRE INTERNE


Cette leçon est traitée dans la partie « Structure et composition de la Terre - structure et composition chimique de la terre interne.

Acquis seconde et 4ème distinction litho mobile et cassante / asthéno et caractérisation des enveloppes fluides

Ici Terre interne = ensemble des enveloppes solides y compris les plus superficielle (croûtes)
Exploration difficile avec un premier forage à 23 m, et dans tous les cas on reste dans la croûte max dorsale est-pacifique

PB : Différentes approches de l’étude de la Terre pour connaître sa structure et sa composition interne.

Nous utiliserons différents outils :
- des données (observations, enregistrements directs ou indirests)
- des modèles (analogiques, chimiques et numériques)

I/ Enseignements de la sismique

A/ enregistrements des ondes sismiques
Doc 1 sismographe (Brahic)
Rappel principe bref
Doc 2 sismogramme
On voit une arrivée successive de trains d’ondes de volume P (première) et S (seconde) …. Lors d’un séisme il existe systématiquement une zone de la terre sans enregistrements = zone d’ombre
Exp 3 modèle jeulin avec cristallisoir = modèle analogique qui s’appuie sur les acquis des élèves du cours d’optique : rais sismiques se comportent comme des rais lumineux
Lois de Descartes :
1ère loi plan incidence perpendiculaire au plan de réflexion
2ème loi n1sini1 = n2sini2 (schéma au tableau) => n2 > n1 et V2> V1


… à l’aide du modèle on peut mettre en évidence 3 types de raies (directe, réfléchie et réfractée)
On recherche la zone d’ombre : mesure de l’angle … comprendre son existence / réfraction des ondes
Au centre du modèle solution concentrée … mise en relation indice/densité … on complète avec une nouvelle observation grâce à un gradient croissant de saccharose au centre … hyp : terre avec une densité de matériaux croissante

Doc4 remontée des ondes en surface – ondes coniques plus rapide qu’onde P à partir d’une certaine distance => modif de milieu de densité en profondeur => modif de la vitesse des ondes
Rq : complément avec le logiciel Ondes (modèle mathématiques) ou sismolog (modèles à partir de données)
calcul de la profondeur du moho - exercice transdisciplinaire avec les mathématiques (théorème de Al Kashi vue en 1S)

COULEUR NOIRE -Schéma bilan à l’échelle des enveloppes (rq travail sur les échelles d’espace réinvestis en TS )

B/ Vitesse des ondes sismiques

Doc 5 (livre Géophysique ?) on repère les temps d’arrivées des ondes P et S =< permet de construire l’hodogramme

Doc6 hodogramme la vit des ondes augmentent avec la profondeur

Doc 7 densité et profondeur à côté (même échelle) la densité augmente avec la profondeur

Doc 8 enregistrement S dans le globe : pas S dans le noyau interne => liquide

Doc 9 ralentissement des ondes au niveau de la LVZ => modifications des contraintes : on distingue 2 comportement ductile / cassant

COULEUR NOIRE - Schéma bilan + limite asthéno/litho et noyau ext/int = MODELE GEOPHYSIQUE de la terre (parenthèse sur PREM)

T : modif de densité lien avec la chimie des roches ?

II/ Enseignements des roches

Possible de récolter des échantillons des roches de surface (croûte + enclaves de péridotites du manteau lors d’éruption volca)

A/ Composition minéralogique
1- croûte continentale
obs10 echantillons gneiss et granite + diapo lame granite
--> qutz + Fds plagio (micas)
formules … éléments chimiques
2- croûte océaniques
obs 11 echantillon basalte + diapo lame
--> px+ Fds plagio
formules
3- manteau
Obs 12 echantillons péridotite+ diapo
--> ol + px (micas)
formules


COULEUR ROUGE - Schéma bilan + noms des roches et des mx dans les diverses enveloppes

B/ Composition chimique
Rq on peut déterminer le % oxydes et même le % massique de chaque éléments (mesurim en classe permet de la même manière de traiter le % en mx des roches en utilisant les différences de réflectance)

Doc 13 formules développés des minéraux … éléments majoritaires
--> qutz = Si O
--> plagio = Na ou Ca Al Si O
--> px = Mg Si O (+Ca)
--> ol = Fe Mg Si O


COULEUR ROUGE - Schéma bilan + éléments Si O Mg Al Fe Na et Ca dans les diverses enveloppes

T : et pour le noyau ? pas d’obs directe ?

EXERCICE INTEGRE
Obj cognitif = compo chim du noyau
Obj méthodo = utiliser des données numériques et les mettre en relation

Enoncé = En 1961, Birsch a mis en évidence une relation linéaire entre la vitesse des ondes P et la densité dans divers échantillons de roches, tel que :
Loi Vp = f (densité) g/cm3
Il a ainsi établit une loi montrant la corrélation entre vitesse sismique et densité des atomes.
A l’aide de ces travaux et d’aurtres données, on cherche à établir la composition chimique du noyau terrestre

Supports = docs : diagramme de Birsch + données numériques :
densité du noyau = 10 à 12 g/cm3
Masse Manteau = 67% masseTerretotale
MasseNoyau = 33%
Rq crôute négligée
%FeT =28,7% = 0,287M
%FeM = 4,7% = 0,047M

Q1 : Déterminer l’élément qui est le meilleur candidat, en tant qu’élément majeur du noyau.
CR / relation diag + donnée densité noyau
Q2 : Calculer le % de fe du noyau
CR/ données %fe

Doc 13 tableau périodique … d’autres candidats ? … masse proche Cr Mn Mo Ni

COULEUR ROUGE - Schéma bilan + Fe dans le noyau

T : comment connaît-on le % de fe total de la terre ? …. Impossible de mesurer à l’échelle de la terre … autre corps célestes petits et accessibles ?

III/ Enseignements des météorites

A/ Des météorites différentes

Obs 14 échantillon chondrite
Chondrite = modèle chimique de la Terre totale

T : d’autres météorites

Doc 15 diapos achondrites

B/ Météorites et composition chimique de la Terre
Doc 16 % massiques
Comparaison avec différentes couches
Exp analogique fonte chondrite + cristallisation => différenciation de couches ….

=> Modèle chimique en couches concentriques de la Terre

… renseigne sur la formation

COULEUR VERTE - Schéma bilan + noms des météorites selon les enveloppes + Ni dans le noyau

[b]C/ Météorites et différenciation de la Terre[b]

Schéma formation par accrétion

CCL : retour sur la construction du schéma avec 3 couleurs différentes pour les divers types d'enseignements + petit laïus sur la modélisation en géologie
ouverture : tectonique des plaques

super! même l'exercice intégré!

Merci Julie .... mais non pas super ... j'attends d'autres commentaires

sabine

Me voilà de retour après plusieurs jours. Apparemment ma chance a tourner car épouse et enfants malades depuis vendredi + cours de Ts et 1ères S à faire = pas de boulot pour l'agreg!
Je pense qu'il manque le MOHO à ton plan non?

là je ne l'ai pas mis mais c'est un oubli de recopiage (je rajoute).... ce n'est pas ce qui m'a été reproché ... le contenu était ok

Sabine

A la limite (faut bien chercher...) s'il faut être dans une optique expérimentale, on commence par les moyens d'étude les plus accessibles, les premiers trouvés historiquement. Donc, peut-être l'étude des roches, qu'on a pu observer sur le terrain, avant les études indirectes de la sismique.

Exact j'avais pas pensé à ça mais bon comme dit julie...faut bien chercher

julie mourgue a écrit:A la limite (faut bien chercher...) s'il faut être dans une optique expérimentale, on commence par les moyens d'étude les plus accessibles, les premiers trouvés historiquement. Donc, peut-être l'étude des roches, qu'on a pu observer sur le terrain, avant les études indirectes de la sismique.

C'est effectivement un point qui a été abordé dans l'entretien ... partir des roches pour s'enfoncer de la surface vers le noyau... ils ont cependant reconnus que mon approche était pertinente car elle permettait aussi un zoom avec une vue globale du globe grâce à la sismique puis l'apport de détails par la suite

Mais le gros point noir outre ma gestion du temps merdique (j'ai du parler super vite pour finir dans le temps imparti ... entre autre à cause de mon utilisation approximative du modèle jeulin pour la zone d'ombre (je ne l'avais jamais vu avant )... c'est mon exercice intégré qui ne va pas.
En fait ils l'ont trouvés super et certainement à proposer à des élèves de 1S MAIS pas en exercice intégré représentant l'exercice de type formatif type qui permet d'évaluer l'élève et par là de valider s'il a acquis les connaissances et capacités nécessaires à sa réussite en classe de terminale ... et là il faut bien l'avouer le calcul du % de fer du noyau c'est pas super exigible....

... j'avais aussi pensé au calcul de la profondeur du Moho avec le théorème d'Al Kashi vu en première S dans une feuille excel mais j'avais peur de m'embrouillé l'autre était plus simple ou la construction à l'échelle du modèle en couche concentrique ou encore la comparaison des météorites avec les couches de la terre mais les docs étaient vraiment trop à simplifier.... bref je ne sais pas trop ce que j'aurais finalement fait

Voilà vous savez tout

Sabine

Observation au microscope polarisant de roche de la croûte?

captainmanchot a écrit:Observation au microscope polarisant de roche de la croûte?

ça je l'ai dit avec mes diapos de lame de roches .... j'avais choisi des clichés en LPA et LPNA

Sabine

Non non mais en exercice intégré
OC Les rôches de la croûte océaniques sont formés de minéraux ferro magnésiens
OM Savoir utiliser le microscope polarisant
Mettre en relation ses observation avec planche de reconnaissance

captainmanchot a écrit:Non non mais en exercice intégré

désolée je n'avais pas compris

captainmanchot a écrit:OC Les rôches de la croûte océaniques sont formés de minéraux ferro magnésiens
OM Savoir utiliser le microscope polarisant
Mettre en relation ses observation avec planche de reconnaissance

pourquoi pas ... mais je reste assez réticente à mettre en exercice intégré de leçon une activité pratique puisqu'il y a déjà l'épreuve de tp pour nous tester la dessus ... après ça se défend

Sabine

Ok j'avais pas spécialement capté que l'exercice intégré ne "pouvait" pas être une activité pratique.
Etant donné que la plupart des leçons de lycée prennent en compte une partie netière de programme avec donc autant de TP que de cours je pensais que ça ne posait pas de soucis.
Dans ce cas, je suis comme toi dans l'expectative

Bon à ce détail près de quel exercice finalement ? on a fait le tour de celle-ci ... par contre pour mon Tp sur les réserves j'attends encore quelques remarques avant de vous faire moi même les remarques .... n'hésites pas captain

Sabine

captainmanchot a écrit:Me voilà de retour après plusieurs jours. Apparemment ma chance a tourner car épouse et enfants malades depuis vendredi + cours de Ts et 1ères S à faire = pas de boulot pour l'agreg!

Dis toi que les autres aussi sont dans le même cas ... il te reste encore quelques jours tu ne feras pas le tour de toutes lesleçons et ce n'est pas le but mais essayer sur quelques leçons de s'approcher de ce qui est attendu ça pourra suffir

Alors maintenant :au boulot:

Sabine

j'avais oublié d'écrire ma conclusion dans le post initial ... je viens de l'ajouter

Sabine

Bonsoir Sabinem,

Dans ta leçon, tu proposes de calculer la profondeur du Moho en utilisant le théorème d'Al Kashi. La plupart des exemples que j'ai, utilise Pythagore. As-tu un exemple avec lequel on puisse utiliser le théorème d'Al Kashi, dans quel livre y a-t-il des données ???

Merci.