Ressources · 1ʳᵉ · Spécialité SVT
Tectonique des plaques : la mobilité horizontale
De la dérive des continents à l’expansion océanique, anomalies magnétiques et vitesse d’expansion, âge des fonds océaniques et forages, mesures GPS et laser, points chauds, modèle des plaques et marqueurs des zones de divergence et de convergence.
À propos de cette page
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile ★ — 12 questions
Quel est le point commun des hypothèses de Wegener et de Hess ?
- A. Le plancher océanique se crée à l’axe des dorsales
- B. Les continents changent de place au cours du temps
- C. Les continents avancent en labourant le plancher
- D. Les continents s’enfoncent sous les océans
Réponse
B. Les continents changent de place au cours du temps — Les deux admettent la mobilité des continents ; seul Hess fait naître le plancher aux dorsales, seul Wegener fait labourer le plancher par les continents, et aucun ne fait plonger les continents.
En quelle année Hess propose-t-il l’expansion des fonds océaniques ?
- A. En 1 962
- B. En 1 912
- C. En 1 968
- D. En 1 990
Réponse
A. En 1 962 — Hess publie l’expansion en 1 962, cinquante ans après Wegener (1 912) ; le modèle des plaques date de 1 967-1 968, le GPS des années 1 990.
Que mesure un magnétomètre tracté par un navire au-dessus du plancher océanique ?
- A. L’âge exact de chaque coulée de basalte du fond
- B. La vitesse actuelle de la plaque qui porte le navire
- C. La profondeur du fond sous le navire, au mètre près
- D. Le champ magnétique, plus fort ou plus faible que prévu
Réponse
D. Le champ magnétique, plus fort ou plus faible que prévu — Il mesure le champ magnétique ; l’écart au champ prévu (l’anomalie) révèle le sens de l’aimantation fossile du basalte.
Une anomalie magnétique négative correspond à un basalte…
- A. plus pauvre en fer que les autres basaltes
- B. refroidi trop vite pour cristalliser
- C. aimanté en sens inverse du champ actuel
- D. qui n’a jamais acquis d’aimantation
Réponse
C. aimanté en sens inverse du champ actuel — Le champ mesuré est affaibli parce que l’aimantation fossile du basalte s’oppose au champ actuel ; sa composition est la même que celle des autres basaltes.
Comment calcule-t-on la demi-vitesse d’expansion d’un flanc de dorsale ?
- A. Âge de la limite ÷ distance de la limite à l’axe
- B. Distance de la limite à l’axe ÷ âge de la limite
- C. Largeur totale de l’océan ÷ deux
- D. Distance entre deux bandes ÷ leur âge
Réponse
B. Distance de la limite à l’axe ÷ âge de la limite — Distance à l’axe (km) ÷ âge (Ma) donne la demi-vitesse d’un flanc, en mm/an.
Pourquoi aucun fond océanique ne dépasse-t-il environ 180 Ma ?
- A. Il est recyclé dans les zones de subduction
- B. Il fond entièrement à l’axe des dorsales
- C. L’érosion sous-marine le détruit en surface
- D. Il se transforme peu à peu en continent
Réponse
A. Il est recyclé dans les zones de subduction — Le plancher créé aux dorsales disparaît dans les zones de subduction ; la lithosphère continentale, peu dense, se conserve et peut avoir plus de 4 milliards d’années.
Une vitesse mesurée par GPS est toujours donnée…
- A. par rapport au centre du noyau
- B. avec une incertitude nulle
- C. en kilomètres par million d’années
- D. par rapport à un référentiel choisi
Réponse
D. par rapport à un référentiel choisi — Référentiel international ou plaque supposée fixe : la même station n’a pas la même vitesse dans deux référentiels.
Dans un alignement de volcans de point chaud, où se trouve le volcan actif ?
- A. Au bout le plus ancien de la chaîne
- B. Au milieu de la chaîne
- C. À l’aplomb du point chaud
- D. Sur la dorsale voisine
Réponse
C. À l’aplomb du point chaud — Le volcan actif est au-dessus du point chaud ; les autres, emportés par la plaque, se sont éteints.
Qu’est-ce qu’une faille transformante ?
- A. Une faille où une plaque plonge
- B. Une limite où deux plaques coulissent
- C. Une fissure où sort le magma
- D. Une faille qui crée du plancher
Réponse
B. Une limite où deux plaques coulissent — Le long d’une faille transformante, les deux plaques coulissent l’une contre l’autre ; une plaque qui plonge marque une subduction, une fissure qui émet du magma une dorsale ou un rift.
Quelles roches le volcanisme d’une dorsale met-il en place ?
- A. Des basaltes
- B. Des andésites
- C. Des granites
- D. Des calcaires
Réponse
A. Des basaltes — Le volcanisme effusif des dorsales met en place des basaltes ; les andésites marquent les zones de subduction.
Qu’ont interprété Vine et Matthews en 1 963 ?
- A. Des fossiles communs à des continents séparés par un océan
- B. Les vitesses actuelles des plaques mesurées par satellite
- C. Des volcans de plus en plus vieux le long d’une chaîne
- D. Des bandes d’anomalies symétriques de part et d’autre d’une dorsale
Réponse
D. Des bandes d’anomalies symétriques de part et d’autre d’une dorsale — Vine et Matthews relient les bandes symétriques d’anomalies à un plancher formé à l’axe puis écarté : premier test réussi de l’hypothèse de Hess.
Au fond d’une fosse océanique, le flux géothermique est…
- A. maximal, plus fort qu’à l’axe des dorsales
- B. nul, car l’eau froide l’annule entièrement
- C. faible, de l’ordre de 30 à 40 mW/m²
- D. égal à celui de l’arc volcanique voisin
Réponse
C. faible, de l’ordre de 30 à 40 mW/m² — La lithosphère qui plonge est ancienne et froide : le flux est faible à la fosse ; il remonte sous l’arc volcanique (≈ 80 à 90 mW/m²).
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Une limite de 2,61 Ma est à 47 km de l’axe. La demi-vitesse vaut environ…
- A. 1,8 mm/an
- B. 18 mm/an
- C. 36 mm/an
- D. 18 cm/an
Réponse
B. 18 mm/an — 47 ÷ 2,61 ≈ 18 km/Ma = 18 mm/an ; 36 mm/an serait la vitesse d’expansion si l’autre flanc était symétrique.
Les deux flancs d’une dorsale ont des demi-vitesses de 26 et 22 mm/an. La vitesse d’expansion vaut…
- A. 4,8 cm/an
- B. 2,4 cm/an
- C. 5,2 cm/an
- D. 4,4 cm/an
Réponse
A. 4,8 cm/an — 26 + 22 = 48 mm/an = 4,8 cm/an ; 5,2 et 4,4 cm/an doublent l’une des deux demi-vitesses.
Un océan de 2 800 km s’est ouvert à la vitesse d’expansion de 3,5 cm/an. Depuis combien de temps ?
- A. 800 Ma
- B. 8 Ma
- C. 160 Ma
- D. 80 Ma
Réponse
D. 80 Ma — 3,5 cm/an = 35 km/Ma ; 2 800 ÷ 35 = 80 Ma. 160 Ma reviendrait à diviser par la demi-vitesse.
À 320 km de l’axe, les sédiments au contact du basalte ont 16 Ma. La demi-vitesse vaut…
- A. 5 cm/an
- B. 2 mm/an
- C. 2 cm/an
- D. 20 cm/an
Réponse
C. 2 cm/an — 320 ÷ 16 = 20 km/Ma = 20 mm/an = 2 cm/an.
Une station GPS se déplace de 96 mm vers l’est en 8 ans. Sa composante est vaut…
- A. 1,2 mm/an
- B. 12 mm/an
- C. 768 mm/an
- D. 9,6 mm/an
Réponse
B. 12 mm/an — 96 ÷ 8 = 12 mm/an ; 768 multiplie au lieu de diviser.
Une station a une composante est de −12 mm/an et une composante nord de 35 mm/an. Sa vitesse vaut…
- A. 37 mm/an
- B. 23 mm/an
- C. 47 mm/an
- D. 13 mm/an
Réponse
A. 37 mm/an — Racine de (144 + 1 225) = racine de 1 369 = 37 mm/an ; 23 et 47 additionnent ou soustraient les composantes au lieu de passer par les carrés.
De part et d’autre d’une dorsale, la station ouest va à −14 mm/an et la station est à +9 mm/an (vitesses est-ouest). Leur écartement vaut…
- A. 5 mm/an
- B. 9 mm/an
- C. 14 mm/an
- D. 23 mm/an
Réponse
D. 23 mm/an — 9 − (−14) = 23 mm/an : les stations vont en sens opposés, leurs vitesses s’ajoutent.
De part et d’autre d’une fosse, la station ouest va à +30 mm/an et la station est à +12 mm/an (vitesses est-ouest). Les deux stations…
- A. s’écartent de 42 mm/an
- B. s’écartent de 18 mm/an
- C. se rapprochent de 18 mm/an
- D. se rapprochent de 42 mm/an
Réponse
C. se rapprochent de 18 mm/an — Elles vont toutes deux vers l’est, mais la station ouest plus vite : elle rattrape l’autre de 30 − 12 = 18 mm/an.
Un volcan de point chaud de 7,0 Ma est à 434 km du volcan actif. La plaque se déplace à…
- A. 0,62 cm/an
- B. 6,2 cm/an
- C. 62 cm/an
- D. 3,1 cm/an
Réponse
B. 6,2 cm/an — 434 ÷ 7,0 = 62 km/Ma = 62 mm/an = 6,2 cm/an.
Une plaque avance à 6 cm/an au-dessus d’un point chaud. Un volcan de 3,5 Ma est à…
- A. 210 km du volcan actif
- B. 21 km du volcan actif
- C. 2 100 km du volcan actif
- D. 17,5 km du volcan actif
Réponse
A. 210 km du volcan actif — 6 cm/an = 60 km/Ma ; 60 × 3,5 = 210 km.
Avec une demi-vitesse de 25 mm/an, quel est l’âge du plancher à 1 000 km de l’axe ?
- A. 25 Ma
- B. 4 Ma
- C. 400 Ma
- D. 40 Ma
Réponse
D. 40 Ma — 1 000 ÷ 25 = 40 Ma (25 mm/an = 25 km/Ma).
Une dorsale symétrique s’ouvre à 9 cm/an. La limite de 1,78 Ma est à environ…
- A. 160 km de l’axe
- B. 16 km de l’axe
- C. 80 km de l’axe
- D. 8 km de l’axe
Réponse
C. 80 km de l’axe — Demi-vitesse 45 mm/an = 45 km/Ma ; 45 × 1,78 ≈ 80 km. 160 km utilise la vitesse d’expansion au lieu de la demi-vitesse.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Pourquoi 1 km/Ma est-il égal à 1 mm/an ?
- A. 1 km = 10³ mm et 1 Ma = 10³ ans
- B. 1 km = 10⁶ mm et 1 Ma = 10⁶ ans
- C. 1 km = 10⁶ cm et 1 Ma = 10⁶ ans
- D. 1 km = 10⁵ mm et 1 Ma = 10⁵ ans
Réponse
B. 1 km = 10⁶ mm et 1 Ma = 10⁶ ans — Les deux facteurs valent un million et se compensent : 10⁶ mm pour 10⁶ ans, soit 1 mm par an.
Les vitesses données par le GPS et par les anomalies magnétiques d’une même dorsale sont très proches. On en conclut que…
- A. le mouvement est presque continu à l’échelle géologique
- B. le GPS mesure en fait l’aimantation des basaltes
- C. les plaques bougent par rares saccades très rapides
- D. le champ magnétique ne s’inverse plus depuis 1 Ma
Réponse
A. le mouvement est presque continu à l’échelle géologique — Quelques années (GPS) et quelques millions d’années (anomalies) donnent la même vitesse : le mouvement est régulier.
Une limite de 1,78 Ma est à 97,9 km à l’est de l’axe et à 71,2 km à l’ouest. À cette vitesse, en combien de temps les deux plaques s’écartent-elles de 1 900 km ?
- A. environ 17 Ma
- B. environ 24 Ma
- C. 40 Ma
- D. 20 Ma
Réponse
D. 20 Ma — Est : 97,9 ÷ 1,78 = 55 ; ouest : 71,2 ÷ 1,78 = 40 ; vitesse d’expansion 95 mm/an = 95 km/Ma ; 1 900 ÷ 95 = 20 Ma. Doubler le flanc est (110 km/Ma) donne environ 17 Ma, doubler le flanc ouest (80 km/Ma) environ 24 Ma, et 40 Ma revient à diviser par une seule demi-vitesse moyenne (47,5 km/Ma).
Le volcanisme actif d’un alignement semble migrer vers le sud-est de 10 cm/an. Cela signifie que…
- A. le point chaud va vers le sud-est à 10 cm/an
- B. la plaque et le point chaud vont vers le sud-est
- C. la plaque va vers le nord-ouest à 10 cm/an
- D. la plaque va vers le sud-est à 10 cm/an
Réponse
C. la plaque va vers le nord-ouest à 10 cm/an — La migration est apparente : le point chaud reste fixe et la plaque défile dans le sens opposé, vers le nord-ouest.
Sur un flanc de dorsale, quatre forages donnent la même valeur de distance ÷ âge. On en déduit que…
- A. l’expansion est forcément symétrique
- B. la demi-vitesse est restée constante
- C. les sédiments ont tous le même âge
- D. ce flanc ne s’écarte plus de l’axe
Réponse
B. la demi-vitesse est restée constante — Une distance proportionnelle à l’âge signifie une vitesse constante sur ce flanc ; elle ne dit rien de l’autre flanc.
Une station de la plaque eurasienne a une vitesse de 25 mm/an dans le référentiel international et nulle dans le référentiel « Eurasie fixe ». Pourquoi ?
- A. Une vitesse dépend du référentiel choisi
- B. Le GPS se trompe dans l’un des deux calculs
- C. La plaque s’arrête dès qu’on la prend fixe
- D. Seule la plus faible des deux vitesses compte
Réponse
A. Une vitesse dépend du référentiel choisi — Les deux valeurs sont justes : par rapport à sa propre plaque, une station ne bouge pas. Une vitesse sans référentiel n’a pas de sens.
En 1 968, Le Pichon calcule les mouvements relatifs des grandes plaques. À partir de quelles données ?
- A. Les mesures des stations GPS permanentes
- B. L’âge des volcans des points chauds
- C. Les fossiles de part et d’autre des océans
- D. Les vitesses d’expansion tirées des anomalies
Réponse
D. Les vitesses d’expansion tirées des anomalies — En 1 968, le GPS n’existe pas : Le Pichon utilise les vitesses d’expansion des dorsales, déduites des anomalies magnétiques.
Pourquoi les points chauds complètent-ils les anomalies magnétiques ?
- A. Ils mesurent la vitesse actuelle en quelques années seulement
- B. Ils permettent de dater les inversions du champ magnétique
- C. Ils donnent le mouvement d’une plaque même loin de ses limites
- D. Ils donnent l’écartement de deux plaques de part et d’autre
Réponse
C. Ils donnent le mouvement d’une plaque même loin de ses limites — Les anomalies donnent l’écartement de deux plaques à une dorsale ; un point chaud donne le mouvement d’une plaque par rapport au manteau profond, au milieu de la plaque.
Pourquoi l’hypothèse de Hess a-t-elle été acceptée, alors que celle de Wegener avait été rejetée ?
- A. Elle s’appuyait sur des mesures GPS des continents
- B. Elle proposait un mécanisme et des prédictions vérifiables
- C. Elle reposait sur de nouveaux fossiles communs
- D. Elle datait la Pangée grâce aux points chauds
Réponse
B. Elle proposait un mécanisme et des prédictions vérifiables — Hess explique comment le plancher se crée et disparaît ; ses prédictions (bandes symétriques, âge croissant des sédiments) ont été vérifiées dès 1 963-1 968.
Un séisme se produit à 450 km de profondeur. Où se trouve-t-il le plus probablement ?
- A. Dans une zone de subduction
- B. Sous l’axe d’une dorsale lente
- C. Le long d’une faille transformante
- D. Sous un rift continental
Réponse
A. Dans une zone de subduction — Seule la lithosphère froide qui plonge en subduction reste assez cassante pour produire des séismes à cette profondeur ; dorsales, rifts et failles transformantes n’ont que des foyers superficiels.
Quelle donnée, prise seule, ne permet PAS de distinguer une divergence d’une convergence ?
- A. La profondeur des foyers sismiques
- B. La nature des roches volcaniques
- C. Le sens des vitesses GPS relatives
- D. Un flux géothermique élevé
Réponse
D. Un flux géothermique élevé — Le flux est élevé à l’axe d’une dorsale, mais aussi sous l’arc volcanique d’une subduction : il faut le croiser avec d’autres marqueurs.
Le plancher le plus ancien du Pacifique se trouve à l’ouest, loin de la dorsale Est-Pacifique. Pourquoi ?
- A. Il s’est formé sur place, au fond d’une fosse
- B. La dorsale Est-Pacifique produit un plancher déjà ancien
- C. Il a été transporté loin de la dorsale où il s’est formé
- D. Les sédiments l’ont vieilli en s’accumulant dessus
Réponse
C. Il a été transporté loin de la dorsale où il s’est formé — Le plancher se forme à l’axe puis s’en éloigne : plus il est loin de la dorsale, plus il est ancien, jusqu’à disparaître en subduction.
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