QCM : Dynamique des enveloppes terrestres (44 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Comment distingue-t-on les deux grands types de mouvements verticaux de la lithosphère ?

Le soulèvement correspond à une remontée et la subsidence à un affaissement.
Le soulèvement correspond à une remontée et la subsidence à un déplacement latéral.
Le soulèvement correspond à un déplacement latéral et la subsidence à une remontée.
Le soulèvement correspond à un affaissement et la subsidence à une remontée.

Le soulèvement correspond à une remontée et la subsidence à un affaissement.

Explication

Un soulèvement est une remontée de la lithosphère, tandis que la subsidence désigne son affaissement. Un déplacement latéral relève d’un mouvement horizontal et ne définit pas la subsidence.

2. Comment des granites formés à 10 à 15 km de profondeur se retrouvent-ils à l’affleurement dans le Massif armoricain ?

Le soulèvement de la région les a fait remonter jusqu’à la surface.
Le dépôt de sédiments les a transportés depuis les dorsales océaniques.
L’enfoncement de la région les a rapprochés de la surface.
Le refroidissement de la lithosphère les a fait remonter par flottabilité.

Le soulèvement de la région les a fait remonter jusqu’à la surface.

Explication

Les granites profonds affleurent après le soulèvement de la région, qui les rapproche de la surface. Un enfoncement régional aurait au contraire tendance à les maintenir ou à les entraîner plus profondément.

3. Comment évolue la profondeur de la lithosphère océanique créée à une dorsale au cours d’environ 120 millions d’années ?

Elle passe d’environ 3 km à environ 10 km de profondeur.
Elle reste proche de 3 km de profondeur pendant cette durée.
Elle passe d’environ 3 km à environ 6 km de profondeur.
Elle passe d’environ 6 km à environ 3 km de profondeur.

Elle passe d’environ 3 km à environ 6 km de profondeur.

Explication

En s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique s’enfonce d’environ 3 km en 120 millions d’années, passant d’une profondeur proche de 3 km à environ 6 km. La faire remonter de 6 km à 3 km inverse le sens du mouvement décrit.

4. Que désigne le rééquilibrage isostatique de la lithosphère ?

Un enfoncement provoqué par le refroidissement, indépendamment de l’équilibre des pressions.
Un mouvement vertical produit par les forces tectoniques même lorsque les pressions sont équilibrées.
Un déplacement latéral des plaques qui tend à rétablir leur position sur une surface de compensation.
Un mouvement vertical qui tend à rétablir l’équilibre des pressions sur la surface de compensation.

Un mouvement vertical qui tend à rétablir l’équilibre des pressions sur la surface de compensation.

Explication

Le rééquilibrage isostatique est un mouvement vertical qui tend à restaurer l’équilibre des pressions sur la surface de compensation. Les forces tectoniques peuvent également entraîner un mouvement, mais celui-ci ne définit pas l’ajustement isostatique.

5. En s’éloignant d’une dorsale, pourquoi la lithosphère océanique refroidie s’enfonce-t-elle progressivement ?

La perte de glace diminue la charge exercée sur la lithosphère et provoque son enfoncement.
Le réchauffement remplace le manteau lithosphérique dense par de l’asthénosphère, ce qui alourdit la colonne.
L’isotherme de 1 300 °C s’enfonce et le manteau lithosphérique s’épaissit, ce qui alourdit la colonne.
L’isotherme de 1 300 °C remonte et le manteau lithosphérique s’amincit, ce qui allège la colonne.

L’isotherme de 1 300 °C s’enfonce et le manteau lithosphérique s’épaissit, ce qui alourdit la colonne.

Explication

Le refroidissement fait s’enfoncer l’isotherme de 1 300 °C et épaissit le manteau lithosphérique, plus dense, ce qui alourdit la colonne et entraîne sa subsidence thermique. La perte de glace réduit la charge et provoque plutôt un soulèvement isostatique.

6. À une fosse de subduction, que révèle le contraste entre une anomalie de l’air libre négative et l’enfoncement effectivement observé ?

L’anomalie indique un excès de masse et suggère un soulèvement isostatique, malgré une subsidence observée.
L’anomalie indique un déficit de masse et confirme un soulèvement effectivement observé dans la région.
L’anomalie indique un déficit de masse et suggère un soulèvement isostatique, malgré une subsidence observée.
L’anomalie indique un excès de masse et suggère une subsidence isostatique, conforme à l’enfoncement observé.

L’anomalie indique un déficit de masse et suggère un soulèvement isostatique, malgré une subsidence observée.

Explication

Une anomalie de l’air libre négative indique un déficit de masse et suggère un soulèvement isostatique, alors que la région de la fosse s’enfonce. L’interprétation fondée sur un excès de masse ne correspond pas au signe de l’anomalie.

7. Lorsqu’une plaque plongeante recule dans une zone de subduction, comment le slab dense peut-il influer sur les régions qui lui sont liées ?

Il les entraîne latéralement sans modifier leur mouvement vertical lié à l’isostasie.
Il les soulève par perte de masse, même si l’isostasie seule suggérerait un affaissement.
Il les pousse mécaniquement vers le haut, même si l’isostasie seule suggérerait un affaissement.
Il les tire mécaniquement vers le bas, même si l’isostasie seule suggérerait un soulèvement.

Il les tire mécaniquement vers le bas, même si l’isostasie seule suggérerait un soulèvement.

Explication

Le slab dense peut tirer mécaniquement vers le bas les régions qui lui sont liées lors du recul de la plaque plongeante. L’isostasie seule pourrait suggérer un soulèvement, mais elle ne rend pas compte de cette traction tectonique.

8. Quelle caractéristique permet de définir une limite entre deux plaques lithosphériques ?

C’est une zone volcanique où les plaques restent immobiles les unes par rapport aux autres.
C’est une zone sismique où les plaques se déplacent les unes par rapport aux autres.
C’est une zone montagneuse où les plaques ont une épaisseur identique.
C’est une zone de sédimentation où les plaques se déplacent dans la même direction.

C’est une zone sismique où les plaques se déplacent les unes par rapport aux autres.

Explication

Une limite de plaque est une zone sismique caractérisée par le déplacement relatif des plaques. Le volcanisme peut être présent dans certaines régions, mais il ne constitue pas le critère définissant toute limite.

9. Une limite où deux plaques glissent latéralement l’une contre l’autre correspond à quel type de mouvement ?

À la subduction, où une plaque plonge sous une autre.
Au coulissage le long d’une limite transformante.
À la convergence, où les plaques se rapprochent l’une de l’autre.
À la divergence, où les plaques s’écartent l’une de l’autre.

Au coulissage le long d’une limite transformante.

Explication

Le coulissage désigne le glissement latéral des plaques le long d’une limite transformante. La divergence correspond à leur écartement, tandis que la convergence désigne leur rapprochement.

10. Lors de la formation de la croûte à une dorsale, où se forment le basalte et le gabbro ?

Les deux roches se forment en profondeur avant de remonter.
Le basalte se forme en profondeur et le gabbro en surface.
Le basalte se forme en surface et le gabbro en profondeur.
Les deux roches se forment en surface avant de s’enfoncer.

Le basalte se forme en surface et le gabbro en profondeur.

Explication

Le magma issu de la fusion du manteau refroidit en basalte en surface et en gabbro en profondeur. L’idée que le basalte se forme en profondeur inverse les lieux de refroidissement des deux roches.

11. Quelle structure peut résulter de la succession de failles normales au centre d’une dorsale ?

Un plateau continental produit par l’accrétion des sédiments.
Une fosse océanique créée par la convergence des plaques.
Un fossé d’effondrement appelé rift axial.
Une chaîne de volcans formée au-dessus d’une plaque plongeante.

Un fossé d’effondrement appelé rift axial.

Explication

À une dorsale, les failles normales peuvent délimiter un fossé d’effondrement, ou rift axial, dans un contexte de divergence. Une fosse océanique est plutôt associée à la convergence et à la subduction.

12. Pourquoi la remontée rapide du manteau sous une dorsale peut-elle provoquer sa fusion ?

Le refroidissement rapide peut faire franchir le solidus par cristallisation des roches.
La hausse de pression peut faire franchir le solidus grâce à un fort réchauffement.
L’échange thermique avec l’océan peut faire franchir le solidus à pression constante.
La baisse de pression peut faire franchir le solidus sans échange thermique important.

La baisse de pression peut faire franchir le solidus sans échange thermique important.

Explication

La remontée du manteau entraîne une décompression adiabatique : la pression baisse sans échange thermique important, ce qui peut faire franchir le solidus. Un réchauffement par échange thermique important ne décrit pas le mécanisme visé.

13. Que permet de connaître l’aimantation thermorémanente acquise par certains basaltes et gabbros en refroidissant ?

La température et la pression du manteau au moment de leur fusion.
La direction et l’orientation du champ magnétique terrestre lors de leur formation.
La vitesse et le sens du déplacement des plaques depuis leur formation.
La direction et l’orientation du champ magnétique terrestre mesuré aujourd’hui.

La direction et l’orientation du champ magnétique terrestre lors de leur formation.

Explication

En refroidissant, certains minéraux enregistrent la direction et l’orientation du champ magnétique terrestre de l’époque de leur formation. Le champ mesuré aujourd’hui ne permet pas, à lui seul, de remplacer cette empreinte ancienne.

14. Quelle évolution du champ magnétique terrestre est indiquée par les repères temporels de 0,9 et 0,7 million d’années ?

Vers 0,9 million d’années, le champ était absent, puis il a repris son orientation actuelle vers 0,7 million d’années.
Vers 0,9 million d’années, l’orientation était identique à l’actuelle, puis une inversion est située vers 0,7 million d’années.
Vers 0,9 million d’années, le champ était opposé à l’actuelle, puis il est resté stable depuis cette époque.
Vers 0,9 million d’années, l’orientation était opposée à l’actuelle, puis une inversion est située vers 0,7 million d’années.

Vers 0,9 million d’années, l’orientation était opposée à l’actuelle, puis une inversion est située vers 0,7 million d’années.

Explication

Le champ avait une orientation opposée à l’actuelle il y a 0,9 million d’années, et une inversion est située vers 0,7 million d’années. L’affirmation selon laquelle l’orientation était identique à celle d’aujourd’hui à 0,9 million d’années contredit ce repère.

15. Quelle disposition caractérise les bandes magnétiques formées lors de l’expansion océanique ?

Elles alternent en polarité et se concentrent d’un seul côté de la dorsale.
Elles alternent en polarité et sont symétriques de part et d’autre de la dorsale.
Elles gardent une polarité uniforme et se concentrent d’un seul côté de la dorsale.
Elles gardent une polarité uniforme et sont symétriques de part et d’autre de la dorsale.

Elles alternent en polarité et sont symétriques de part et d’autre de la dorsale.

Explication

La croûte créée à la dorsale enregistre alternativement les polarités normale et inversée, produisant des bandes symétriques de part et d’autre. Des bandes concentrées d’un seul côté ne correspondent pas à cette disposition.

16. Comment les anomalies magnétiques du plancher océanique permettent-elles d’estimer une vitesse d’expansion ?

On les compare à la température de l’eau, puis on relie cette température à l’âge des roches.
On les compare à l’échelle datée des inversions, puis on relie l’âge obtenu à la distance à la dorsale.
On les compare à la profondeur du plancher, puis on relie cette profondeur à la distance à la dorsale.
On les compare à l’âge des sédiments, puis on relie leur épaisseur à la distance à la dorsale.

On les compare à l’échelle datée des inversions, puis on relie l’âge obtenu à la distance à la dorsale.

Explication

La comparaison avec l’échelle datée des inversions permet de dater les roches, et leur distance à la dorsale sert ensuite à calculer la vitesse d’expansion. La profondeur du plancher ne remplace pas la datation magnétique dans cette méthode.

17. Que peut-on déduire de l’orientation des failles transformantes qui segmentent les dorsales ?

La direction de l’extension indiquée par les failles normales.
La profondeur à laquelle le magma se solidifie sous la dorsale.
La valeur de la vitesse angulaire de chaque plaque.
La direction des vecteurs de vitesse relatifs des plaques.

La direction des vecteurs de vitesse relatifs des plaques.

Explication

L’orientation des failles transformantes renseigne sur la direction des vecteurs de vitesse relatifs des plaques. Les failles normales marquent plutôt l’extension et ne sont pas l’indicateur visé ici.

18. Sur une plaque en rotation autour d’un axe d’Euler, comment évolue la vitesse linéaire lorsqu’on s’éloigne du pôle ?

Elle reste constante à toute distance, comme la vitesse angulaire de la plaque.
Elle change de direction avec la distance, tandis que sa valeur reste constante.
Elle augmente avec la distance au pôle et atteint son maximum à l’équateur d’Euler.
Elle diminue avec la distance au pôle et atteint son minimum à l’équateur d’Euler.

Elle augmente avec la distance au pôle et atteint son maximum à l’équateur d’Euler.

Explication

La vitesse angulaire est constante sur la plaque, mais la vitesse linéaire augmente avec la distance au pôle et est maximale à l’équateur d’Euler. La confondre avec la vitesse angulaire conduit à supposer à tort qu’elle reste constante.

19. Pour un point situé à une distance donnée de l’axe de rotation, quelle relation donne sa vitesse linéaire ?

La différence entre la distance à l’axe et la vitesse angulaire.
Le produit de la vitesse angulaire par la distance à l’axe.
La somme de la vitesse angulaire et de la distance à l’axe.
Le quotient de la vitesse angulaire par la distance à l’axe.

Le produit de la vitesse angulaire par la distance à l’axe.

Explication

La vitesse linéaire en rotation est égale au produit de la vitesse angulaire par la distance à l’axe, soit v=ωRv = \omega R. Un quotient entre ces grandeurs ne respecte pas la relation donnée.

20. Quel processus décrit la subduction ?

Le glissement horizontal de deux plaques le long d’une limite transformante
Le rapprochement de deux lithosphères sans enfoncement de l’une sous l’autre
L’enfoncement d’une lithosphère dans l’asthénosphère sous une autre lithosphère
La séparation de deux plaques accompagnée de la création de lithosphère océanique

L’enfoncement d’une lithosphère dans l’asthénosphère sous une autre lithosphère

Explication

La subduction correspond à l’enfoncement d’une lithosphère dans l’asthénosphère située sous une autre lithosphère. La convergence sans cet enfoncement décrit plutôt la confusion avec la collision.

21. Quelle association caractérise l’exemple de subduction entre les plaques Nazca et sud-américaine ?

Une fosse océanique et une divergence d’environ 7,8 cm par an
Une chaîne de collision et une convergence d’environ 7,8 cm par an
Une dorsale océanique et une divergence d’environ 7,8 cm par an
Une fosse océanique et une convergence d’environ 7,8 cm par an

Une fosse océanique et une convergence d’environ 7,8 cm par an

Explication

Les zones de subduction présentent une fosse océanique et une convergence des plaques ; l’exemple Nazca–sud-américaine indique 7,8 cm par an. Une dorsale est associée à une divergence, non à cette convergence.

22. Que désigne la zone de Wadati-Benioff ?

L’alignement des foyers sismiques le long de la plaque rigide qui plonge
La dépression en surface formée à la limite de deux plaques convergentes
La bande de séismes située uniquement au contact direct des deux plaques
La zone de fusion où le magma se forme au-dessus de la plaque plongeante

L’alignement des foyers sismiques le long de la plaque rigide qui plonge

Explication

La zone de Wadati-Benioff est l’alignement des foyers sismiques le long de la plaque lithosphérique rigide plongeante. La dépression en surface est la fosse océanique, une structure distincte.

23. Dans une zone de subduction, que révèle l’alignement des foyers sismiques au sein d’une plaque froide et rigide ?

La limite entre la croûte océanique et le manteau supérieur
La fosse océanique et le relief de la limite des plaques
La plaque plongeante et la zone de Wadati-Benioff
La zone chaude où se produit la fusion partielle du manteau

La plaque plongeante et la zone de Wadati-Benioff

Explication

Les foyers sismiques distribués dans une plaque froide et rigide matérialisent la plaque plongeante et la zone de Wadati-Benioff. La fosse est une dépression de surface, et non l’alignement des foyers en profondeur.

24. Une tomographie révèle une vitesse des ondes supérieure de 5 % à celle du modèle PREM dans une zone profonde. Quelle interprétation est cohérente avec cet indice ?

Une zone froide accélère les ondes et peut correspondre à une lithosphère subduite
Une zone chaude accélère les ondes et peut correspondre à une remontée mantellique
Une zone chaude ralentit les ondes et peut correspondre à une lithosphère subduite
Une zone froide ralentit les ondes et peut correspondre à une lithosphère subduite

Une zone froide accélère les ondes et peut correspondre à une lithosphère subduite

Explication

Une vitesse supérieure de quelques pour cent indique une zone froide, qui accélère les ondes et peut matérialiser la lithosphère subduite. Une zone froide ne ralentit pas les ondes dans cet indice tomographique.

25. Pourquoi la lithosphère océanique s’épaissit-elle en vieillissant ?

La lithosphère s’amincit tandis que la proportion de manteau lithosphérique diminue
La croûte océanique s’épaissit continuellement sous l’effet du refroidissement
L’isotherme de 1 300 °C remonte, augmentant la part de croûte océanique
L’isotherme de 1 300 °C s’enfonce, augmentant la part de manteau lithosphérique

L’isotherme de 1 300 °C s’enfonce, augmentant la part de manteau lithosphérique

Explication

Le refroidissement fait s’enfoncer l’isotherme de 1 300 °C et augmente la proportion de manteau lithosphérique dans la colonne. Le mécanisme ne repose pas sur un épaississement continu de la croûte océanique.

26. Dans l’exercice sur l’évolution de la densité, après combien de temps environ une lithosphère devient-elle plus dense que l’asthénosphère ?

Après environ 280 millions d’années
Après environ 38 millions d’années
Après environ 8 millions d’années
Après environ 28 millions d’années

Après environ 28 millions d’années

Explication

Le calcul de l’exercice indique qu’une lithosphère devient plus dense que l’asthénosphère après environ 28 millions d’années. Une durée de 8 millions d’années ne correspond pas au seuil indiqué dans ce calcul.

27. Comment la subduction hydrate-t-elle le coin mantellique situé au-dessus du slab ?

La fusion des roches sèches de la plaque chevauchante produit l’eau qui pénètre dans le manteau.
La compression expulse l’eau des minéraux anhydres du manteau lithosphérique sous-jacent.
Les roches métamorphisées de la croûte et du manteau lithosphérique libèrent l’eau de minéraux hydratés comme les amphiboles et la serpentine.
Le refroidissement du slab fait cristalliser l’eau directement à partir du magma du coin mantellique.

Les roches métamorphisées de la croûte et du manteau lithosphérique libèrent l’eau de minéraux hydratés comme les amphiboles et la serpentine.

Explication

Au cours de la subduction, les roches métamorphisées perdent l’eau contenue dans leurs minéraux hydratés, qui est transférée au coin mantellique. Le magma n’est pas la source initiale de cette eau : elle est libérée par les minéraux hydratés de la plaque plongeante.

28. Pourquoi l’apport d’eau au coin mantellique peut-il déclencher la fusion de la péridotite ?

Il augmente la pression du manteau jusqu’à provoquer la fusion, sans modifier la température de fusion de la péridotite.
Il refroidit la péridotite jusqu’à ce qu’elle franchisse son solidus et commence à fondre.
Il abaisse le solidus de la péridotite, permettant sa fusion à une température où la péridotite sèche resterait solide.
Il élève le solidus de la péridotite, de sorte que la roche fond à une température plus élevée que lorsqu’elle est sèche.

Il abaisse le solidus de la péridotite, permettant sa fusion à une température où la péridotite sèche resterait solide.

Explication

L’eau abaisse le solidus de la péridotite et rend possible sa fusion à une température inférieure à celle requise pour une péridotite sèche. Une hausse du solidus aurait l’effet opposé et rendrait la fusion plus difficile.

29. Quel ensemble de caractéristiques correspond à une subduction de type chilien ?

Un slab à fort pendage, un fort couplage mécanique et une compression de la plaque chevauchante avec des failles inverses.
Un slab à faible pendage, un couplage mécanique faible et une extension de la plaque chevauchante avec des reliefs marqués.
Un slab à faible pendage, un fort couplage mécanique et une compression de la plaque chevauchante avec des reliefs marqués.
Un slab à fort pendage, un retrait par rollback et une extension de la plaque chevauchante avec un bassin arrière-arc.

Un slab à faible pendage, un fort couplage mécanique et une compression de la plaque chevauchante avec des reliefs marqués.

Explication

Le type chilien associe un slab à faible pendage, un fort couplage mécanique et une compression de la plaque chevauchante, souvent accompagnée de reliefs importants. Le slab à fort pendage associé au retrait et à l’extension caractérise plutôt le type marianais.

30. Quel changement tectonique peut résulter du retrait d’un slab à fort pendage dans une subduction de type marianais ?

L’épaississement de la plaque plongeante peut supprimer l’extension et produire un prisme d’accrétion important.
L’extension de la plaque chevauchante peut favoriser la formation d’un bassin arrière-arc à croûte océanique.
Le faible pendage du slab peut renforcer le couplage mécanique et empêcher l’ouverture d’un bassin arrière-arc.
La compression de la plaque chevauchante peut favoriser la formation de reliefs et de nombreuses failles inverses.

L’extension de la plaque chevauchante peut favoriser la formation d’un bassin arrière-arc à croûte océanique.

Explication

Dans le type marianais, le slab à fort pendage peut reculer par rollback et entraîner l’extension de la plaque chevauchante, parfois jusqu’à former un bassin arrière-arc de croûte océanique. La compression et les nombreuses failles inverses correspondent plutôt aux caractéristiques du type chilien.

31. Une zone présente un rapprochement global des plaques, mais la plaque chevauchante s’étire localement. Comment interpréter cette situation ?

L’extension de la plaque chevauchante signifie que les plaques s’éloignent globalement l’une de l’autre.
La convergence implique une compression dans toutes les parties de la zone, donc l’étirement exclut une limite convergente.
La compression décrit le rapprochement des plaques, tandis que la convergence désigne le raccourcissement du matériau.
La convergence décrit le rapprochement des plaques, tandis que l’extension locale peut affecter la plaque chevauchante.

La convergence décrit le rapprochement des plaques, tandis que l’extension locale peut affecter la plaque chevauchante.

Explication

La convergence décrit le mouvement relatif de rapprochement des plaques, alors que la compression est une contrainte qui raccourcit un matériau. Ces notions ne sont donc pas équivalentes, et une zone convergente peut comporter de l’extension sur la plaque chevauchante.

32. Que peut-il arriver à la croûte continentale peu dense lors d’une collision continentale ?

Elle est entièrement éliminée par fusion avant que puissent se former des structures de chevauchement.
Elle résiste à la subduction, mais peut être entraînée en profondeur, se fracturer et former des écailles et de grands chevauchements.
Elle plonge facilement sous l’autre continent en raison de sa forte densité et forme principalement des failles normales.
Elle demeure intacte au-dessus de la zone de collision et se transforme en croûte océanique par étirement.

Elle résiste à la subduction, mais peut être entraînée en profondeur, se fracturer et former des écailles et de grands chevauchements.

Explication

La faible densité de la croûte continentale la rend résistante à la subduction, mais une subduction forcée peut l’entraîner en profondeur et la fracturer en écailles et grands chevauchements. La plongée aisée sous l’effet d’une forte densité caractérise davantage la lithosphère océanique.

33. Quels éléments structuraux des chaînes de collision témoignent d’un raccourcissement crustal ?

Les failles transformantes, les dorsales et les bassins arrière-arc.
Les dômes magmatiques, les intrusions granitiques et les failles de refroidissement.
Les failles normales, les fossés d’effondrement et les bassins d’extension.
Les failles inverses, les chevauchements et les nappes de charriage.

Les failles inverses, les chevauchements et les nappes de charriage.

Explication

Les failles inverses, les chevauchements et les nappes de charriage traduisent le raccourcissement de la croûte dans une chaîne de collision. Les failles normales sont plutôt associées à l’extension qu’à ce raccourcissement.

34. Quel mouvement définit une faille transformante entre deux plaques ?

Un déplacement relatif parallèle à la faille, qui peut relier d’autres limites de plaques ou segmenter une dorsale.
Un déplacement vertical dominant le long de la faille, qui entraîne l’enfoncement d’une plaque sous l’autre.
Un mouvement divergent de part et d’autre de la faille, qui crée de la nouvelle croûte océanique.
Un déplacement relatif perpendiculaire à la faille, qui rapproche les plaques et épaissit leur croûte.

Un déplacement relatif parallèle à la faille, qui peut relier d’autres limites de plaques ou segmenter une dorsale.

Explication

Une faille transformante est une limite coulissante où le déplacement relatif des plaques est parallèle à la faille; elle peut notamment segmenter une dorsale ou relier d’autres limites. Un mouvement perpendiculaire de rapprochement décrit plutôt une limite convergente.

35. Quelle différence distingue la vitesse absolue d’une plaque de sa vitesse relative ?

La vitesse absolue est mesurée dans un référentiel fixe, tandis que la vitesse relative compare le mouvement de deux plaques.
La vitesse absolue est déduite de l’âge de la croûte, tandis que la vitesse relative provient des points chauds.
La vitesse absolue mesure le déplacement vertical, tandis que la vitesse relative mesure le déplacement horizontal.
La vitesse absolue compare deux plaques, tandis que la vitesse relative est mesurée dans un référentiel fixe.

La vitesse absolue est mesurée dans un référentiel fixe, tandis que la vitesse relative compare le mouvement de deux plaques.

Explication

La vitesse absolue décrit le mouvement par rapport à un référentiel fixe, ici celui des points chauds, alors que la vitesse relative compare deux plaques. Confondre ces deux référentiels inverse précisément la distinction entre les deux vitesses.

36. De part et d’autre d’une dorsale, des anomalies magnétiques et l’âge de la croûte permettent d’estimer une vitesse d’expansion de 3 cm par an d’un côté ; si l’expansion est symétrique, quelle est la vitesse relative totale ?

Elle est de 1,5 cm par an, car la mesure doit être répartie entre les deux côtés.
Elle est impossible à estimer sans connaître la vitesse des points chauds.
Elle est de 6 cm par an, car les deux côtés contribuent à la séparation des plaques.
Elle est de 3 cm par an, car la mesure d’un côté représente déjà les deux plaques.

Elle est de 6 cm par an, car les deux côtés contribuent à la séparation des plaques.

Explication

Dans une expansion symétrique, chaque côté s’écarte à la vitesse mesurée, de sorte que la vitesse relative totale est le double, soit 6 cm par an. La valeur de 3 cm par an correspond à un seul côté de la dorsale.

37. Comment le GPS permet-il d’obtenir la vitesse d’un repère tectonique ?

Il mesure directement la vitesse des plaques à partir de l’intensité des anomalies magnétiques.
Il déduit la vitesse de la variation de la gravité mesurée par les satellites au-dessus du repère.
Il triangule les positions à partir des distances aux satellites, puis suit leur évolution au cours du temps.
Il estime la vitesse en comparant l’âge de roches océaniques situées de chaque côté d’une dorsale.

Il triangule les positions à partir des distances aux satellites, puis suit leur évolution au cours du temps.

Explication

Le GPS détermine la position par triangulation à partir des distances aux satellites, puis le suivi des positions successives permet de calculer la vitesse. Les anomalies magnétiques et l’âge de la croûte servent plutôt à mesurer l’expansion océanique.

38. Deux plaques ont des composantes de vitesse GPS en latitude et en longitude ; quelle démarche permet de calculer leur vitesse relative ?

Calculer la norme de chaque vitesse, puis additionner les deux normes sans tenir compte des directions.
Soustraire les composantes de même sens, additionner celles de sens opposés, puis calculer la norme du vecteur.
Additionner les composantes de même sens, soustraire celles de sens opposés, puis calculer la norme du vecteur.
Comparer séparément les composantes de latitude, puis retenir la plus grande comme vitesse relative.

Soustraire les composantes de même sens, additionner celles de sens opposés, puis calculer la norme du vecteur.

Explication

Le calcul relatif s’effectue composante par composante : les composantes de même sens se soustraient et celles de sens opposés s’additionnent, avant de calculer la norme du vecteur. Additionner les normes individuelles négligerait les directions des mouvements.

39. Le nombre de Rayleigh du manteau sous-lithosphérique dépasse largement la valeur théorique de 2 000 ; qu’indique ce résultat ?

Le manteau sous-lithosphérique est trop stable pour présenter des mouvements convectifs.
La conduction est le seul transfert thermique possible dans le manteau.
La valeur du nombre de Rayleigh mesure directement la vitesse des plaques.
Les conditions permettent la convection dans le manteau sous-lithosphérique.

Les conditions permettent la convection dans le manteau sous-lithosphérique.

Explication

Un nombre de Rayleigh largement supérieur à 2 000 indique que les conditions sont compatibles avec la convection dans cette région du manteau. Cette valeur constitue un critère de possibilité de convection, et non une mesure directe de la vitesse des plaques.

40. Pourquoi les zones chaudes et froides observées par tomographie sismique soutiennent-elles l’hypothèse de convection mantellique ?

Elles établissent que les anomalies du géoïde correspondent directement à des courants convectifs.
Elles révèlent des hétérogénéités thermiques latérales compatibles avec des mouvements convectifs.
Elles montrent une température latéralement homogène, caractéristique d’une conduction seule.
Elles indiquent que les différences de vitesse sismique sont dues uniquement à la composition des roches.

Elles révèlent des hétérogénéités thermiques latérales compatibles avec des mouvements convectifs.

Explication

La tomographie révèle des régions chaudes et froides, donc des hétérogénéités latérales compatibles avec la convection. Une conduction seule est plutôt associée à une répartition latéralement homogène, et n’explique pas aussi bien ces contrastes.

41. Quelle distinction caractérise les modélisations analogique et numérique de la convection mantellique ?

L’analogique calcule des cellules sur ordinateur, tandis que la numérique reproduit les mouvements avec des matériaux physiques.
L’analogique reproduit les mouvements avec des matériaux physiques, tandis que la numérique simule des cellules sur ordinateur selon des lois physiques.
L’analogique décrit les plaques à l’échelle du globe, tandis que la numérique porte sur des échantillons de roches.
L’analogique mesure les mouvements par tomographie, tandis que la numérique les déduit des anomalies du géoïde.

L’analogique reproduit les mouvements avec des matériaux physiques, tandis que la numérique simule des cellules sur ordinateur selon des lois physiques.

Explication

La modélisation analogique utilise des matériaux physiques pour reproduire des mouvements, alors que la modélisation numérique fait évoluer des cellules informatiques soumises à des lois physiques. La seconde description inverse donc les méthodes.

42. Quelle vitesse est estimée pour la convection du manteau sous-lithosphérique, liée aux mouvements horizontaux des plaques ?

Environ 10 à 20 cm par an.
Environ 1 à 2 cm par an.
Environ 10 à 20 m par an.
Environ 1 à 2 m par an.

Environ 1 à 2 cm par an.

Explication

La convection du manteau sous-lithosphérique est estimée à environ 1 à 2 cm par an et elle est liée aux mouvements horizontaux des plaques. Une vitesse de 10 à 20 cm par an surestimerait cette estimation d’un facteur dix.

43. Quel énoncé décrit les deux liens possibles entre convection mantellique et mouvements des plaques ?

La subduction et les remontées mantelliques produisent des mouvements verticaux sans contribuer aux déplacements des plaques.
Les remontées sous les dorsales entraînent la subduction, et les plaques froides et denses favorisent leur fermeture.
La convection déplace les plaques sans être influencée par la subduction ni par les remontées mantelliques.
La subduction de plaques froides et denses peut entraîner la convection, et les remontées peuvent favoriser l’ouverture des dorsales.

La subduction de plaques froides et denses peut entraîner la convection, et les remontées peuvent favoriser l’ouverture des dorsales.

Explication

Les plaques froides et denses qui plongent en subduction peuvent entraîner la convection, tandis que des remontées peuvent favoriser l’ouverture des dorsales et contribuer au mouvement des plaques. L’énoncé qui attribue aux remontées le déclenchement de la subduction inverse ces relations.

44. Quelle description rend compte du débat sur le régime de convection du manteau ?

Le régime est établi comme identique dans toutes les régions, malgré des observations locales différentes.
Le manteau est considéré comme entièrement mélangé, sans possibilité de compartimentation entre ses couches.
Le manteau est considéré comme entièrement compartimenté, sans échanges entre ses couches.
Le manteau pourrait être globalement mélangé, compartimenté entre ses couches, ou présenter une combinaison selon les zones.

Le manteau pourrait être globalement mélangé, compartimenté entre ses couches, ou présenter une combinaison selon les zones.

Explication

Le régime de convection reste débattu : les modèles envisagent un mélange global, une compartimentation entre manteau supérieur et inférieur, ou une combinaison variable selon les zones. Les interprétations qui imposent un seul comportement à l’ensemble du manteau écartent les autres possibilités du débat.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 91 flashcards sur Dynamique des enveloppes terrestres.

Quels mouvements verticaux comprend la lithosphère ?

Des soulèvements et des affaissements, appelés subsidence.

À quelle profondeur se sont formés les granites aujourd’hui affleurant dans le Massif armoricain ?

Entre 10 et 15 km de profondeur.

De quelle profondeur à quelle profondeur la lithosphère océanique s’enfonce-t-elle en 120 millions d’années ?

D’environ 3 km à environ 6 km.

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