QCM : Dynamique de la lithosphère — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle enveloppe terrestre est rigide et cassante et comprend la croûte ainsi que la partie supérieure du manteau faite de péridotite ?

La mésosphère
L’asthénosphère
La lithosphère
Le noyau externe

La lithosphère

Explication

La lithosphère forme l’enveloppe externe rigide et cassante de la Terre, composée de la croûte et de la partie supérieure du manteau. L’asthénosphère est au contraire ductile, tandis que les deux autres enveloppes ne correspondent pas à cette structure.

2. Quelle différence de comportement distingue principalement la lithosphère de l’asthénosphère ?

La lithosphère est plus chaude, tandis que l’asthénosphère est plus froide à profondeur comparable.
La lithosphère est ductile, tandis que l’asthénosphère est rigide et cassante.
La lithosphère contient de la péridotite, tandis que l’asthénosphère contient une autre roche.
La lithosphère est rigide et cassante, tandis que l’asthénosphère est ductile.

La lithosphère est rigide et cassante, tandis que l’asthénosphère est ductile.

Explication

La lithosphère et l’asthénosphère sont constituées de péridotite, mais elles se distinguent par leur comportement mécanique. L’idée d’une différence de composition rocheuse explique donc mal leur limite.

3. À quelle température correspond l’isotherme qui marque la limite entre la lithosphère et l’asthénosphère ?

À environ 1 300 °C
À environ 10 000 °C
À environ 5 700 °C
À environ 300 °C

À environ 1 300 °C

Explication

La limite lithosphère-asthénosphère correspond à l’isotherme de 1 300 °C. Les autres températures proposées ne correspondent pas à la valeur caractéristique de cette limite.

4. Quelle association entre mouvement relatif des plaques et structure géologique est correcte ?

La divergence est associée aux chaînes de montagnes de collision.
La divergence est associée aux dorsales océaniques.
Le coulissage est associé aux zones de subduction.
La convergence est associée aux dorsales océaniques.

La divergence est associée aux dorsales océaniques.

Explication

La divergence écarte les plaques et s’accompagne de la formation de dorsales océaniques. Les zones de subduction et de nombreuses chaînes de montagnes sont plutôt liées à la convergence, tandis que le coulissage concerne les failles transformantes.

5. Deux plaques se déplacent horizontalement l’une par rapport à l’autre sans s’écarter ni se rapprocher de manière significative : quel type de mouvement décrit cette situation ?

Une convergence associée à une chaîne de montagnes
Une divergence associée à une dorsale océanique
Une convergence associée à une zone de subduction
Un coulissage associé à une faille transformante

Un coulissage associé à une faille transformante

Explication

Un déplacement horizontal relatif sans écartement ni rapprochement correspond au coulissage, généralement observé le long d’une faille transformante. Les autres situations décrivent une divergence ou une convergence, qui impliquent une variation de distance entre les plaques.

6. Comment les balises GPS permettent-elles de déterminer la mobilité actuelle des plaques ?

Elles mesurent, grâce aux satellites, le sens réel de leur déplacement en temps réel.
Elles déduisent le déplacement à partir de la répartition mondiale des séismes.
Elles reconstituent le déplacement ancien à partir de l’âge des roches.
Elles calculent la mobilité en observant la profondeur des fosses océaniques.

Elles mesurent, grâce aux satellites, le sens réel de leur déplacement en temps réel.

Explication

Les balises GPS utilisent les satellites pour mesurer directement le déplacement actuel des plaques et en déterminer le sens. Les autres méthodes fournissent des indices géologiques ou tectoniques, mais ne mesurent pas directement le mouvement présent.

7. Quel ordre de grandeur caractérise la précision des vitesses de déplacement des plaques obtenues par GPS ?

De l’ordre du kilomètre
De l’ordre de la centaine de kilomètres
De l’ordre du centimètre marin
De l’ordre du millimètre

De l’ordre du millimètre

Explication

Les techniques GPS permettent de calculer les vitesses des plaques avec une précision de l’ordre du millimètre. Une précision kilométrique serait bien trop faible pour mesurer les déplacements tectoniques actuels.

8. Que sont principalement les sédiments océaniques qui s’accumulent en strates sur la croûte océanique ?

Des fragments provenant de la fusion partielle du manteau profond
Des cristaux formés par le refroidissement du basalte sous-marin
Des débris issus de l’érosion continentale ou des restes d’organismes
Des minéraux alignés par le champ magnétique terrestre ancien

Des débris issus de l’érosion continentale ou des restes d’organismes

Explication

Les sédiments océaniques proviennent surtout de l’érosion des continents et des restes d’êtres vivants, puis se déposent en couches sur la croûte océanique. Le basalte constitue la roche sous-jacente et ne correspond donc pas aux sédiments déposés en surface.

9. Comment évoluent l’épaisseur et l’âge des sédiments océaniques lorsqu’on s’éloigne d’une dorsale ?

Leur épaisseur augmente, mais leur âge diminue
Ils augmentent tous deux avec la distance à la dorsale
Leur âge augmente, mais leur épaisseur diminue
Ils diminuent tous deux avec la distance à la dorsale

Ils augmentent tous deux avec la distance à la dorsale

Explication

L’accumulation progressive de sédiments rend leur couche plus épaisse et le sédiment au contact du basalte plus ancien à mesure que l’on s’éloigne de la dorsale. Les dépôts proches de l’axe sont donc les plus récents et les moins épais.

10. Quelle observation sur l’âge des fonds océaniques confirme l’expansion et la divergence océaniques ?

L’âge augmente de part et d’autre de la dorsale avec l’éloignement
L’âge augmente vers l’axe puis diminue loin de la dorsale
L’âge diminue de part et d’autre de la dorsale avec l’éloignement
L’âge reste identique de part et d’autre de la dorsale

L’âge augmente de part et d’autre de la dorsale avec l’éloignement

Explication

De chaque côté d’une dorsale, les fonds océaniques deviennent progressivement plus anciens quand on s’en éloigne, ce qui indique une formation au niveau de l’axe puis un écartement. Une répartition d’âge identique partout ne fournirait pas cet indice d’expansion.

11. Que désigne le paléomagnétisme des roches océaniques ?

La polarité temporaire acquise par l’eau au-dessus du plancher océanique
La direction du champ magnétique terrestre mesurée à l’époque actuelle
La composition magnétique des sédiments déposés près des continents
L’aimantation ancienne conservée par des minéraux lors du refroidissement

L’aimantation ancienne conservée par des minéraux lors du refroidissement

Explication

Le paléomagnétisme est l’aimantation conservée par les minéraux riches en fer du basalte et du gabbro lors de leur refroidissement. Il enregistre donc une direction ancienne du champ terrestre et ne se confond pas avec le champ actuel lui-même.

12. Pourquoi une période de polarité normale produit-elle une anomalie magnétique positive ?

Parce que le basalte ne conserve aucune aimantation après son refroidissement
Parce que l’aimantation des basaltes s’oppose au champ magnétique actuel
Parce que l’aimantation des basaltes s’ajoute au champ magnétique actuel
Parce que les inversions magnétiques renforcent la température de la dorsale

Parce que l’aimantation des basaltes s’ajoute au champ magnétique actuel

Explication

En période normale, l’aimantation enregistrée par les basaltes a la même direction que le champ actuel, de sorte que leurs effets s’additionnent et produisent une anomalie positive. En période inverse, l’aimantation s’y soustrait et l’anomalie devient négative.

13. Quelle organisation des anomalies magnétiques observe-t-on sur le plancher océanique autour d’une dorsale ?

Des anomalies réparties sans ordre identifiable autour de l’axe
Des anomalies positives regroupées d’un côté et négatives de l’autre
Des bandes positives et négatives alternées, symétriques autour de l’axe
Une seule bande magnétique positive centrée sur toute la dorsale

Des bandes positives et négatives alternées, symétriques autour de l’axe

Explication

Le plancher océanique présente des bandes alternées d’anomalies positives et négatives qui se répondent symétriquement de part et d’autre de la dorsale. Cette symétrie traduit la formation successive de croûte aux différentes périodes de polarité.

14. Que permettent de déduire les bandes magnétiques symétriques observées autour d’une dorsale ?

La croûte se forme loin de l’axe puis converge vers la dorsale
La croûte se détruit à l’axe puis se reconstitue sous les continents
La croûte se forme à l’axe puis s’écarte des deux côtés
La croûte reste fixe tandis que les inversions déplacent les continents

La croûte se forme à l’axe puis s’écarte des deux côtés

Explication

Les bandes montrent que de nouvelles roches se forment à l’axe de la dorsale et sont ensuite entraînées de part et d’autre, enregistrant les inversions du champ magnétique. Cette déduction constitue une preuve de l’expansion océanique.

15. Comment définir un point chaud à l’origine d’un volcanisme intraplaque ?

Une poche de magma créée directement par le refroidissement de la croûte océanique
Une fracture de la dorsale qui transporte le champ magnétique vers la surface
Une remontée de manteau solide très chaud qui fond partiellement près de la surface
Une zone froide du manteau où les sédiments océaniques deviennent magmatiques

Une remontée de manteau solide très chaud qui fond partiellement près de la surface

Explication

Un point chaud correspond à la remontée de roches du manteau solide, issues d’une source très profonde et anormalement chaude, dont la fusion partielle se produit près de la surface lorsque la pression baisse. Il ne s’agit donc pas d’une simple poche formée par le refroidissement de la croûte.

16. Dans un alignement volcanique associé à un point chaud supposé fixe, que peut-on déduire de l’âge des volcans ?

Le volcan actif est le plus ancien car il a résisté au déplacement de la plaque
Les volcans sont d’autant plus anciens qu’ils sont éloignés du volcan actif
Les volcans sont d’autant plus jeunes qu’ils sont éloignés du volcan actif
Tous les volcans ont un âge comparable car le point chaud reste immobile

Les volcans sont d’autant plus anciens qu’ils sont éloignés du volcan actif

Explication

Le déplacement de la plaque au-dessus d’un point chaud fixe laisse derrière lui des volcans qui vieillissent avec la distance au volcan actif. Le volcan actuellement actif est donc le plus récent, tandis que les édifices les plus éloignés sont plus anciens.

17. Comment l’énergie interne de la Terre est-elle principalement libérée à sa surface, et où le flux de chaleur est-il le plus important ?

Par rayonnement, avec un flux concentré dans les régions continentales anciennes
Par convection, avec un flux plus élevé sous les continents que sous les océans
Par conduction, avec un flux plus élevé sous les océans que sous les continents
Par conduction, avec un flux réparti de manière presque uniforme entre océans et continents

Par conduction, avec un flux plus élevé sous les océans que sous les continents

Explication

La Terre libère son énergie interne en surface principalement par conduction, et le flux géothermique est plus important sous les océans. L’idée d’une répartition presque uniforme ne convient pas, car les océans présentent un flux supérieur à celui des continents.

18. Dans quelle région océanique le flux géothermique atteint-il généralement sa valeur maximale ?

Au niveau des plaines abyssales éloignées
Au niveau des fosses océaniques profondes
Au niveau des marges continentales stables
Au niveau des dorsales océaniques

Au niveau des dorsales océaniques

Explication

Le flux géothermique est maximal au niveau des dorsales océaniques, où l’énergie interne est libérée avec une intensité particulièrement forte. Les fosses océaniques correspondent plutôt à des zones de flux minimal dans les systèmes de subduction.

19. Comment varie le flux géothermique le long d’une frontière de convergence associée à une subduction ?

Il est faible au niveau de la fosse, puis plus élevé dans les arcs volcaniques voisins
Il est élevé au niveau de la fosse, puis plus faible dans les arcs volcaniques voisins
Il reste comparable dans la fosse, l’arc volcanique et la plaque chevauchante
Il augmente progressivement de l’arc volcanique vers le centre de la plaque subduite

Il est faible au niveau de la fosse, puis plus élevé dans les arcs volcaniques voisins

Explication

Une zone de subduction présente un minimum de flux géothermique à l’aplomb de la fosse, tandis que le flux augmente dans les arcs volcaniques qui la bordent souvent. L’idée d’un flux élevé dans la fosse inverse donc la distribution caractéristique de ces frontières.

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Qu'est-ce que la lithosphère ?

L'enveloppe externe rigide et cassante de la Terre.

De quoi est composée la lithosphère ?

De la croûte océanique ou continentale et de la partie supérieure du manteau.

Quelle roche compose la lithosphère et l'asthénosphère ?

La péridotite.

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