Exos Géologie 4è et 3è collège

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  Volcanisme

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Exercice 1 : Maîtrise des connaissances

1. Légendez le schéma ci-dessous

2. Donnez la définition des écoulements observés sur les flancs du volcan.

Exercice 2 : Raisonner

La Nugère est un volcan de la chaîne des Puys, située dans le Massif Central. Une coupe de ce volcan est présentée ci-dessous.

1. Préciser quels sont les produits émis par ce volcan.

-- En déduire le type d'éruption.

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2. En justifiant votre réponse, dire quelle est la coulée la plus ancienne.

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3. En utilisant l'échelle, calculer les longueurs des deux coulées.

--En déduire une caractéristique de la lave émise par le volcan.

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Exercice 3: Restituer les connaissances- Identifier- Communiquer

1)

2) Quelle différence faites vous entre du magma et de la lave ?

3) A quoi associez-vous les expressions suivantes : à un volcanisme explosif ou à un volcanisme effusif ?

4) La photographie ci-dessous a été prise au microscope, en lumière polarisante.

a) Quelle roche est représentée ? 

b) Quelle est la structure de cette roche ?

c) Faites un schéma légendé de cette photographie.

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Exercice 4: Raisonner
Le 13 novembre 1985, le Nevado del Ruiz 1 (5 400 m) se réveille.  Ce volcan est situé en Colombie (Amérique du Sud).  Jets de gaz, projections de cendres, immense colonne de vapeur se succèdent au cours de multiples explosions.  La marmite infernale qui dort sous les cendres réchauffe brusquement neige et glaciers.  La neige fondue se mêle aux cendres, forme une coulée de boue dévastatrice (25000 morts) qui dévale instantanément les flancs du  volcan, en empruntant finalement les vallées des cours d'eau qui débordent.  Le Nevado del Ruiz fait partie des volcans de la ceinture de feu du Pacifique à magma visqueux, provoquant des explosions, l'émission de cendres et,  parfois, des nuées ardentes.

1. Expliquez quel est le moteur de l’éruption.

2. Indiquez l'origine de la coulée de boue dévastatrice.

3.  Précisez le type d'activité volcanique à laquelle se rattache le Nevado del Ruiz.  Justifiez votre réponse.

4. Comment expliquez-vous que ce type de volcanisme soit dangereux ? (la lave est visqueuse) 

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!                                                                  -Séismes

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Exercice 1 : S'informer -Restituer ses connaissances -Communiquer

Le 20 octobre 1980 un violent séisme de magnitude 8,1 secoua le nord de l'Algérie. La carte ci-dessous est une carte du nord de l'Algérie.

Le tableau ci-dessous présente les intensités de ce séisme dans quelques villes du pays :

1. Qu'est-ce qu'un séisme?

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2. La magnitude d'un séisme est la quantité d'énergie libérée par ce séisme.

--Quelle échelle sert de référence à la magnitude?

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3. Qu'est-ce que l'intensité d'un séisme ?

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4. Reportez sur la carte de l'Algérie les intensités évaluées dans les différentes villes.

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5. Qu'est-ce qu'une ligne isoséiste ?

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6. Dressez la carte d'intensité du séisme en dessinant les lignes isoséistes sur la carte de l'Algérie.

--Complétez ces lignes en leur donnant une forme la plus circulaire possible.

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7. Qu'est-ce que l'épicentre d'un séisme ?

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8. Signalez par un point rouge sur la carte où peut se situer l'épicentre du séisme.

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9. Le séisme eut lieu à 07 h 31 mn 10 s (heure universelle); il fut ressenti à Alger à 07 h 31 mn 50 s (heure universelle).

--Sachant que les ondes se déplacent à la vitesse de 4 km/s, calculez la distance qui sépare Alger de l'épicentre.

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10. A l'échelle de la carte, Alger est à combien de cm de l'épicentre ?

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-----                          Chronologie

Exercice 1: Extrait Brevet Sénégal 2010 noté sur 8 points
!                S'informer à partir d'un schéma - Communiquer


Le document suivant représente une coupe géologique simplifiée d'une région.
En indiquant à chaque fois le principe de datation relative utilisé, établis la chronologie de la mise en place:
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-de la roche sédimentaire D par rapport aux autres roches sédimentaires A, B, C; (2 points)
- du pluton granitique E par rapport aux roches sédimentaires D, C et B; (3 points)
- de la faille F par rapport aux roches E, D, C, B, G et A. (3 points)


---------------Légende
A, B, C, D sont des roches sédimentaires
E est une roche plutonique
G est une zone de roches métamorphiques
F est une faille

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Exercice 2: S'informer à partir d'un schéma - Communiquer

 De quels phénomènes géologiques successifs la région où a été relevée la coupe ci-dessous a été le théâtre?

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Notez le déplacement relatif des compartiments de chaque côté de la faille.
!
!

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Exercice 3: Maîtrise des connaissances
                    Extrait BFEM 2013 Sénégal - Noté sur 05 points

Parmi les cinq séries d’affirmations suivantes, indique celles qui sont justes en associant un chiffre et une lettre.

1. D'après le principe de superposition :

a- une couche ancienne est toujours placée sous une couche récente ;

b- une couche récente est toujours placée sous une couche ancienne.

2. D'après le principe de continuité, une strate géologique :

a- a le même âge sur toute son épaisseur ;

b- a le même âge sur toute sa longueur.

3. D'après le principe de recoupement :

a- une strate recoupée par un pluton ou une faille est plus ancienne que ce pluton ou cette faille ;

b- une strate recoupée par un pluton ou une faille est plus récente que ce pluton ou cette faille.

4. La datation relative permet :

a- de donner un âge précis à une roche ;

b- de classer dans l’ordre chronologique des événements géologiques les uns par rapport aux autres.

5. La datation absolue est basée sur :

a- le principe de la superposition ;

b- le principe de recoupement ;

c- le principe de désintégration radioactive.

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Ondes sismiques et structure du globe terrestre

Exercice 1: Tirer des informations d’un tableau

                                                          La structure du globe en surface

L’énoncé ci-dessous indique l’évolution de la vitesse de propagation des ondes sismiques ainsi que l’évolution de la rigidité des roches des milieux traversés.

   Milieu continental

1. Indiquer comment varie la vitesse des ondes sismiques en dessous de la profondeur 150 Km.

2. Indiquer comment varie la rigidité des roches du milieu traversé en dessous de la profondeur 150 Km.

3. La lithosphère continentale correspond à la partie du globe constituée de roches plus rigides. Déterminer l’épaisseur de la lithosphère continentale.

4. Indiquer comment varie la vitesse des ondes sismiques quand la rigidité des roches du

milieu traversé diminue.

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Exercice 2: Tirer des informations d’un tableau

                                                          La structure interne du globe

Lors  du séisme d’Agadir du 29/02/1960, différentes stations sismiques ont enregistré le temps mis par les ondes sismiques P pour leur parvenir (les ondes P se propagent dans les couches superficielles du globe). Ces temps figurent dans le tableau ci-dessous pour les 4stations sismologiques repérées. (New York...Sao Miguel... Alger ...Khartoum)

1.Calculer, à l'aide de la formule suivante, la vitesse moyenne des ondes sismiques P.

Vitesse des ondes P = Distance parcourue / Temps de parcours

2. Sachant que les roches superficielles du globe constituent la croûte terrestre, déduire (à partir des données calculées ainsi que du tableau ci-dessous présentant la vitesse moyenne des ondes P à l’intérieur de différents matériaux) la nature probable de la croûte terrestre au niveau de l'océan Atlantique et du continent africain.

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Exercice 3: Tirer des informations d’un graphique

                                     Les ondes sismiques dans les profondeurs de la Terre

Les ondes sismiques ne se propagent pas à la même vitesse dans toutes les roches du globe.

Leur vitesse à différentes profondeurs a été calculée et l’on obtient le graphique suivant :

1/ Ecrire le titre de ce graphique.

2/ Indiquer la profondeur à laquelle on observe une brusque augmentation de la vitesse des ondes sismiques.

3/ Préciser de quelle valeur à quelle valeur passe cette vitesse à cette profondeur.

4/ Décrire comment varie la vitesse des ondes de 100 à 150 Kmde profondeur.

5/ Sachant que l’asthénosphère est moins rigide que la lithosphère et que les ondes sismiques se propagent moins vite dans des roches moins rigides, indiquer la profondeur à laquelle on passe de la lithosphère à l’asthénosphère sur ce graphique.

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 Tectonique des plaques

-----                           et métamorphisme
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Exercice 1: Maîtrise des connaissances

1. Repérer les phrases vraies (indiquer, sur votre copie, la lettre de la phrase et mettez VRAI devant) et corriger celles qui sont fausses.

a.   Les plaques lithosphériques sont immobiles à la surface de la Terre.

b.   La croûte continentale est constituée par du basalte, la croûte océanique par du granite.

c.   La lithosphère se forme au niveau des fosses océaniques.

d.   On trouve des fosses océaniques au niveau des zones d’écartement des plaques.

e.   L’énergie interne du globe provient de la chaleur produite par les éléments radioactifs présents dans la    

      croûte

2. Schéma à légender.

Le schéma ci-dessous  représente une coupe réalisée dans une zone superficielle de la Terre.

a. Nommer, sur votre copie, les couches A, B, C, D et E. 

b. À quoi correspondent les zones a, b et c ?

   (dorsale océanique, zone de subduction, zone de collision) 

c.  Sur ce schéma, indiquer, avec des flèches bleues, les plaques qui s'écartent et, avec des flèches

   rouges, celles qui se rapprochent.  Placer des zones vertes pour signaler les régions volcaniques. 

Exercice 2: Tirer des informations d’un texte

La dérive des continents

« Explorateur, astronome, météorologue, professeur de géophysique, adepte des vols en ballon dirigeable… la vie d’Alfred Wegener  (1880-1930) ne manque pas d’aventures ! Mais c’est sa théorie sur la « dérive des continents » qui le rendit célèbre. Dans un livre paru en 1915, Wegener a émis l’hypothèse d’un déplacement des continents au cours des temps géologiques : c’est la dérive des continents. Il a imaginé que les continents étaient autrefois rassemblés en un seul, nommé la Pangée.

Il a en effet remarqué que la côte Ouest de l’Afrique et la côte Est de l’Amérique du sud peuvent s’encastrer l’une dans l’autre, et que si on les rapproche Afrique et Amérique ne forment qu’un bloc. La répartition de fossiles d’animaux et de végétaux identiques de part et d’autre de l’Atlantique ajoute un argument à sa théorie : comment des animaux et des végétaux qui ne pouvaient pas nager auraient pu traverser un océan !

Wegener n’ayant pas trouvé d’explications pour le « moteur » de ces déplacements, sa théorie ne fut pas acceptée à son époque. Grâce aux outils d’aujourd’hui, tels que les données GPS, et grâce à une meilleure connaissance de l’activité interne du globe terrestre, nous pouvons démontrer que les plaques se déplacent à la surface de la Terre.

La théorie de Wegener, bien qu’inexacte ( ce ne sont pas les continents qui se déplacent mais les plaques) a donc servi de base pour établir le modèle de la tectonique des plaques. Les plaques ne se déplacent que de quelques centimètres par an…mais il faut multiplier ces déplacements par des millions d’années !»

1. Rechercher l’hypothèse émise par Wegener.

2. Rechercher le nom donné au bloc regroupant tous les continents.

3. Rechercher les arguments donnés par Wegener pour conforter son hypothèse.

4. Rechercher pourquoi son hypothèse n’a pas été retenue dans la première partie du 20 ème siècle.

5. Rechercher la vitesse de déplacement des plaques.

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Exercice 3: Tirer des informations d’un schéma

                                                           La formation d’un tsunami

Le 26 décembre 2004, une série de vagues géantes dues à un séisme sous-marin en Indonésie,

a provoqué des dégâts humains et matériels considérables sur tous les pays bordant l’Océan

Indien. Les schémas suivants expliquent le phénomène :

1- Citer les noms des deux plaques qui composent la côte indonésienne et la nature de la limite de ces plaques.

2- Indiquer le type de déplacement des plaques à l’origine du mouvement de la faille

3- Le mouvement de la faille a engendré un séisme. Citer l’effet du séisme sur l’eau.

4- Situer l’endroit de la formation de la vague.

5- Indiquer ce que devient la vague lorsqu’elle approche des côtes.

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Exercice 4: Tirer des informations de documents
                    Extrait BFEM Sénégal  Octobre 2012 - Noté sur 8 points

La tectonique nous renseigne qu'aux limites des plaques lithosphériques, il y a des mouvements d’écartement ou de rapprochement. En t’aidant des documents (1 et 2), réponds aux questions suivantes :

1 - Quelle est la cause de la subduction de la lithosphère océanique sous la lithosphère continentale eurasiatique ? (1 point)

2 - Pourquoi l’Inde est-elle entraînée par la subduction ? (1 point)

3 - Quelle est la conséquence du déplacement de l’Inde sur l’océan situé entre l’Inde et l’Eurasie ? (1pt)

4 - Quels sont les évènements qui vont accompagner les séismes au niveau de la plaque plongeante ? (1pt)

5 - De quel type de mouvement de la lithosphère il s’agit ? (1 point)

6 - Quelle est la cause de la formation de magma sous le rift ? (1 point)

7- Quelle est la conséquence de la création d’un rift dans l’océan ? (1 point)

8 – Quel est le mouvement de la lithosphère qui se produit, au niveau de la dorsale ? (1 point)

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Exercice 5: Raisonner
Extrait Brevet Sénégal - Session normale de Juillet 2012

Alfred WEGENER est le premier en 1915, à émettre l’hypothèse selon laquelle les continents étaient autrefois réunis en une seule masse continentale : la Pangée.
A partir du document suivant, indique les arguments qui expliquent que les continents Africain et Sud Américain étaient jadis unis selon la théorie d’Alfred WEGENER.

Maquette des deux continents découpés au niveau du plateau continental

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Exercice 6: Raisonner - Communiquer
1. Sur la carte ci-dessous, indiquez avec des flèches légendées où se situent les basaltes les plus jeunes et les plus vieux.

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2. Sur la carte, tracez l'emplacement de la dorsale océanique.

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3. Précisez comment évolue l'âge des fonds océaniques de part et d'autre de la dorsale.

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4. Précisez quel moment des plaques Africaine et Sud-américaine est ainsi mis en évidence.

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5. Dans l'Atlantique Sud, un forage distant de 190 km de la dorsale a donné des roches âgées de 10 millions d'années.

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Calculez la vitesse d'ouverture de l'océan en cm/an.

Exercice 7: Raisonner - Communiquer
Le tableau ci-dessous donne la profondeur des foyers des séismes enregistrés en allant de l'Ouest dans l'océan pacifique vers l'Est sur la cordillière des Andes. A l'Ouest se trouve la plaque Nazca. A l'Est se trouve la plaque Sud-américaine.
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1. Sur le graphique, placer les profondeurs des foyers en fonction de la distance.
--Echelle : en abscisses et en ordonnées 1 cm pour 100 km.
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2. Représentez les plaques Nazca  et Sud-américaines sur le graphique;
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3. Précisez quel mouvement des deux plaques est ainsi mis en évidence.
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4. Quel type de relief trouve-t-on vers le km 200?
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5. Quel type de relief trouve-t-on vers le km 500?

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Exercice 8: Raisonner
Une intrusion de granite pénètre les roches encaissantes et se divise en deux pointements (voir schéma ci-dessous).
Autour de chacun de ces pointements se produit un métamorphisme de contact dans la roche encaissante.
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1. Le métamorphisme sera-t-il aussi étendu autour des deux pointements? Sinon, autour duquel sera-t-il le plus étendu? pourquoi?
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2. Représentez schématiquement l'extension possible de ce métamorphisme autour de chacun des pointements.


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Exercice 9: Raisonner - Communiquer

1. Mettre en relation des informations et des connaissances

Les basaltes de la croûte océanique ont été datés au niveau de la Mer Rouge et du golfe d’Aden.  Les plus récents se trouvent dans une zone axiale, les plus anciens à la périphérie. (Voir schéma)

a) « L’axe de la mer Rouge et du golfe d'Aden correspond à l'axe d'une dorsale». 

Expliquez pourquoi on peut dire cela ?

b) Tracez, sur ce schéma, une ligne pointillée figurant l'axe de la dorsale océanique de cette région du globe. 

c.  Représentez par des flèches rouges le sens de déplacement des plaques lithosphériques situées de part et d'autre de la dorsale. 

2. Calculer

Le tableau suivant indique l'âge de la croûte océanique de l'Atlantique Sud en fonction de la distance à l'axe de la dorsale.

a) Quelle roche constitue la croûte océanique ?

b) Calculez la vitesse d'expansion de la croûte océanique dans l'Atlantique Sud vers l'ouest et vers l'est.  Vous exprimerez votre résultat en cm/an.

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Exercice 10:  Raisonner - Communiquer
                     Extrait Brevet Sénégal 2011 - Noté sur 9 points
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Le dessin  ci-dessous représente une coupe partielle du globe terrestre qui peut être le siège de phénomènes dynamiques, ayant des conséquences nombreuses.

Après avoir soigneusement repris ce schéma sur ta copie :

1. Indique la lithosphère et l’asthénosphère. (1point)

2. Nomme les reliefs géologiques représentés par les lettres a, b et c. (2 points)

3. Donne le nombre de plaques lithosphériques visibles et délimite-les par des traits horizontaux sur le schéma. (2 points)

4. Indique par des flèches inscrites sur la lithosphère, le sens du mouvement de ces plaques. (1 point)

5. Décris les conséquences du mouvement des plaques au niveau des reliefs a, b et c. (3 points)

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Exercice 11: Raisonner
                      Extrait Brevet Sénégal 2014 - Noté sur 08 points                                                                      

Le schéma suivant montre trois phases présentées dans le désordre (a, b et c) d'un processus qui se déroule au niveau d'une dorsale.

1- Classe les phases dans l'ordre chronologique en utilisant les lettres et justifie ton classement. (2 points)

2- Quel phénomène tectonique observe-t-on en F ? Quelle en est la conséquence ? (2 points)

3- Quel est le phénomène tectonique qui se produit en M ? Quelle en est la conséquence ? (2 points)

4- Quel phénomène tectonique observe-t-on en O ? Quelle en est la conséquence ? (2 points)

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