Lycée · 1ʳᵉ · Spécialité SVT
Les phénomènes géologiques aux interfaces lithosphère-asthénosphère
Dorsales, subduction et points chauds : dynamique du manteau et formation de la croûte (programme de 1re Spécialité SVT)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 37 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
Quelle est l'enveloppe rigide externe de la Terre ?
- A. Asthénosphère
- B. Lithosphère
- C. Mésosphère
- D. Noyau externe
Réponse
B. Lithosphère — La lithosphère est l'enveloppe rigide comprenant la croûte et le manteau lithosphérique.
Quelle est la composition principale du manteau ?
- A. Granite
- B. Basalte
- C. Péridotite
- D. Calcaire
Réponse
C. Péridotite — Le manteau (lithosphère et asthénosphère) est composé de péridotite, riche en olivine et pyroxène.
À quoi correspond une dorsale océanique ?
- A. Une zone de subduction
- B. Une zone de divergence et d'accrétion
- C. Un point chaud
- D. Une zone de collision
Réponse
B. Une zone de divergence et d'accrétion — À la dorsale, les plaques s'écartent et de la nouvelle croûte océanique est créée (accrétion).
Quel type de roches forme la croûte océanique en surface (fond marin) ?
- A. Granites
- B. Basaltes
- C. Calcaires
- D. Schistes
Réponse
B. Basaltes — Les basaltes en coussin (pillow lavas) constituent la surface de la croûte océanique.
La lithosphère océanique plonge sous une autre plaque lors d'un processus appelé :
- A. Accrétion
- B. Obduction
- C. Subduction
- D. Collision
Réponse
C. Subduction — La subduction est le plongement de la lithosphère océanique dense dans le manteau.
Le plan de Wadati-Benioff est :
- A. Un plan de failles à la dorsale
- B. Un plan incliné de séismes en zone de subduction
- C. La surface de discontinuité Moho
- D. La limite lithosphère/asthénosphère
Réponse
B. Un plan incliné de séismes en zone de subduction — Le plan de Wadati-Benioff matérialise le panneau plongeant par des séismes jusqu'à ~700 km.
Les points chauds sont situés :
- A. Uniquement aux dorsales
- B. Uniquement aux zones de subduction
- C. En position intra-plaque (indépendants des frontières)
- D. Aux zones de collision continentale
Réponse
C. En position intra-plaque (indépendants des frontières) — Les points chauds sont des panaches mantelliques indépendants des frontières de plaques.
L'archipel d'Hawaï est un exemple de :
- A. Zone de subduction
- B. Dorsale océanique
- C. Chapelet d'îles formé par un point chaud
- D. Collision continent-continent
Réponse
C. Chapelet d'îles formé par un point chaud — Le déplacement de la plaque pacifique au-dessus d'un point chaud fixe a créé le chapelet hawaïen.
Quelle est l'épaisseur approximative de la croûte continentale ?
- A. 5–10 km
- B. 30–70 km
- C. 100–200 km
- D. 200–400 km
Réponse
B. 30–70 km — La croûte continentale mesure 30–70 km, beaucoup plus que la croûte océanique (5–10 km).
Quel type de dépression géomorphologique marque une zone de subduction ?
- A. Dorsale
- B. Rifft continental
- C. Fosse océanique
- D. Plateau continental
Réponse
C. Fosse océanique — Les fosses océaniques sont les dépressions les plus profondes des océans, marquant les zones de subduction.
Quelle est la principale composition chimique de l'asthénosphère ?
- A. Basalte
- B. Granite
- C. Péridotite
- D. Calcite
Réponse
C. Péridotite — L'asthénosphère, comme le manteau lithosphérique, est composée de péridotite.
La dorsale médio-atlantique sépare quelles plaques ?
- A. Pacifique et Nazca
- B. Américaine et Eurasiatique/Africaine
- C. Indienne et Africaine
- D. Antarctique et Australienne
Réponse
B. Américaine et Eurasiatique/Africaine — La dorsale médio-atlantique sépare les plaques américaines (Nord et Sud) des plaques eurasiatique et africaine.
Niveau moyen — 12 questions
La fusion partielle à la dorsale est principalement déclenchée par :
- A. Une augmentation de température
- B. Une diminution de pression (décompression adiabatique)
- C. Un apport d'eau
- D. Une collision de plaques
Réponse
B. Une diminution de pression (décompression adiabatique) — La remontée asthénosphérique abaisse la pression à T quasi constante, déclenchant la fusion (décompression adiabatique).
Quel processus déclenche la fusion partielle dans le manteau chevauchant en zone de subduction ?
- A. Décompression adiabatique
- B. Augmentation de température
- C. Hydratation (apport d'eau)
- D. Augmentation de pression
Réponse
C. Hydratation (apport d'eau) — L'eau libérée par la plaque plongeante abaisse le solidus du manteau et déclenche la fusion partielle.
Pourquoi la lithosphère océanique peut-elle subducter ?
- A. Parce qu'elle est chimiquement différente de l'asthénosphère
- B. Parce qu'elle devient plus dense que l'asthénosphère en vieillissant
- C. Parce que les plaques la poussent vers le bas
- D. Parce qu'elle est plus chaude que l'asthénosphère
Réponse
B. Parce qu'elle devient plus dense que l'asthénosphère en vieillissant — En vieillissant, la lithosphère océanique se refroidit et se densifie jusqu'à dépasser la densité de l'asthénosphère.
Quelle force motrice est dominante dans la tectonique des plaques ?
- A. Ridge push
- B. Slab pull
- C. Convection mantellique
- D. Rotation de la Terre
Réponse
B. Slab pull — Le slab pull (traction exercée par le panneau plongeant dense) représente environ 90 % des forces motrices.
Les magmas de subduction sont riches en silice, ce qui les rend :
- A. Fluides et effusifs
- B. Visqueux et explosifs
- C. Incolores
- D. Toujours sous-marins
Réponse
B. Visqueux et explosifs — La richesse en silice augmente la viscosité du magma, favorisant des éruptions explosives (stratovolcans).
Un arc volcanique continental se forme lorsque :
- A. Deux plaques océaniques entrent en collision
- B. Une plaque océanique plonge sous une plaque continentale
- C. Deux plaques continentales entrent en collision
- D. Une dorsale se situe sur un point chaud
Réponse
B. Une plaque océanique plonge sous une plaque continentale — La subduction d'une plaque océanique sous une plaque continentale produit un arc volcanique continental (ex. Andes).
À quelle profondeur environ débute la déshydratation majeure du panneau plongeant ?
- A. ~10 km
- B. ~50 km
- C. ~100 km
- D. ~500 km
Réponse
C. ~100 km — À environ 100 km de profondeur, la pression et la température déstabilisent les minéraux hydroxylés, libérant de l'eau.
Qu'est-ce qu'une ophiolite ?
- A. Un type de volcan sous-marin
- B. Un fragment de lithosphère océanique obducté sur un continent
- C. Un fossile marin
- D. Un mineral du manteau
Réponse
B. Un fragment de lithosphère océanique obducté sur un continent — Les ophiolites sont des portions de lithosphère océanique ancienne charriées sur des marges continentales lors de collisions.
Le prisme d'accrétion en zone de subduction est constitué de :
- A. Basaltes de la dorsale
- B. Sédiments raclés sur le panneau plongeant
- C. Péridotite du manteau
- D. Magmas andésitiques
Réponse
B. Sédiments raclés sur le panneau plongeant — Les sédiments et roches de la croûte plongeante sont racletés et entassés contre la plaque chevauchante, formant le prisme d'accrétion.
Le faciès métamorphique haute pression/basse température typique des panneaux plongeants est :
- A. Faciès granulite
- B. Faciès amphibolite
- C. Faciès schistes bleus
- D. Faciès cornéenne
Réponse
C. Faciès schistes bleus — Le faciès schistes bleus (et éclogite à plus haute P) caractérise le métamorphisme du panneau plongeant en subduction.
Quel est le rôle de l'isostasie dans la dynamique lithosphérique ?
- A. Elle accélère les plaques
- B. Elle assure l'équilibre gravitationnel des colonnes lithosphériques
- C. Elle produit les séismes
- D. Elle génère les points chauds
Réponse
B. Elle assure l'équilibre gravitationnel des colonnes lithosphériques — L'isostasie est l'équilibre gravitationnel entre les colonnes de lithosphère de densités différentes (ex. chaînes avec racines crustales).
L'Islande est un exemple unique car :
- A. Elle est uniquement sur une dorsale
- B. Elle est uniquement sur un point chaud
- C. Elle est à l'intersection d'une dorsale et d'un point chaud
- D. Elle est en zone de subduction
Réponse
C. Elle est à l'intersection d'une dorsale et d'un point chaud — L'Islande est à la fois sur la dorsale médio-atlantique et sur un point chaud, ce qui explique son volcanisme exceptionnel et son émergence.
Niveau difficile — 13 questions
Lors de la subduction, le panneau plongeant subit un métamorphisme progressif. L'ordre de faciès rencontré en profondeur croissante est :
- A. Greenschist → Schistes bleus → Éclogite
- B. Amphibolite → Granulite → Éclogite
- C. Cornéenne → Greenschist → Schistes bleus
- D. Granulite → Amphibolite → Greenschist
Réponse
A. Greenschist → Schistes bleus → Éclogite — La progression P/T suivie par la plaque plongeante (basse T, haute P) suit la séquence : greenschist → schistes bleus → éclogite.
La décompression adiabatique à la dorsale signifie que :
- A. La température augmente sans échange de chaleur avec l'extérieur
- B. La pression diminue sans échange de chaleur, abaissant le solidus
- C. La plaque coule vers la surface en échangeant de la chaleur
- D. L'eau est libérée dans le manteau
Réponse
B. La pression diminue sans échange de chaleur, abaissant le solidus — Adiabatique = sans échange thermique. La remontée mantellique abaisse la pression : le solidus est franchi sans hausse de T.
Pourquoi certains magmas de subduction sont-ils rhyolitiques plutôt qu'andésitiques ?
- A. Parce que la plaque plonge trop vite
- B. Parce que la contamination par la croûte continentale augmente la teneur en silice
- C. Parce qu'il n'y a pas assez d'eau
- D. Parce que la profondeur est insuffisante
Réponse
B. Parce que la contamination par la croûte continentale augmente la teneur en silice — La contamination par la croûte continentale (riche en SiO₂) produit des magmas différenciés plus riches en silice (dacites, rhyolites).
Un séisme de magnitude 7,5 est enregistré à 350 km de profondeur sous une zone de subduction. Quelle est la cause la plus probable ?
- A. Rupture le long d'un plan de faille normal en zone de dorsale
- B. Fracture du panneau plongeant (plan de Wadati-Benioff)
- C. Éruption volcanique sous-marine
- D. Glissement de terrain sous-marin
Réponse
B. Fracture du panneau plongeant (plan de Wadati-Benioff) — Les séismes profonds (>300 km) en zone de subduction se produisent dans le panneau rigide plongeant, le long du plan de Wadati-Benioff.
Lors d'une collision continent-continent, la subduction s'arrête car :
- A. La vitesse de déplacement des plaques devient nulle
- B. La lithosphère continentale est trop légère pour plonger
- C. Il n'y a plus de dorsale active
- D. Le point chaud s'éteint
Réponse
B. La lithosphère continentale est trop légère pour plonger — La lithosphère continentale (ρ ≈ 2,7 g/cm³) est moins dense que l'asthénosphère (ρ ≈ 3,2 g/cm³) : elle ne peut pas subducter.
En quoi le taux de fusion partielle à la dorsale (~1–25 %) influence-t-il la composition des basaltes émis ?
- A. Un taux élevé produit des basaltes moins différenciés (primitifs)
- B. Un taux faible produit des basaltes enrichis en éléments incompatibles
- C. Un taux nul produit des rhyolites
- D. Les deux premières affirmations sont vraies
Réponse
D. Les deux premières affirmations sont vraies — Les deux affirmations sont correctes : un fort taux de fusion donne des magmas primitifs (proches du manteau) ; un faible taux de fusion concentre les éléments incompatibles dans le liquide.
La vitesse d'expansion d'une dorsale peut être estimée grâce à :
- A. La composition des basaltes
- B. L'âge des sédiments uniquement
- C. Les anomalies magnétiques symétriques de part et d'autre de la dorsale
- D. La profondeur de la fosse associée
Réponse
C. Les anomalies magnétiques symétriques de part et d'autre de la dorsale — La magnétostratigraphie des fonds océaniques : les inversions du champ magnétique enregistrées dans les basaltes sont symétriques par rapport à la dorsale et datées → calcul de la vitesse d'expansion.
Le gradient géothermique est plus élevé sous une dorsale que sous un vieux bouclier continental. Cela implique que :
- A. La lithosphère est plus épaisse sous la dorsale
- B. La lithosphère est plus mince et l'asthénosphère plus proche de la surface sous la dorsale
- C. Les séismes sont plus profonds sous la dorsale
- D. La dorsale subducte plus facilement
Réponse
B. La lithosphère est plus mince et l'asthénosphère plus proche de la surface sous la dorsale — Le fort flux de chaleur sous la dorsale indique que l'asthénosphère remonte très près de la surface, correspondant à une lithosphère très mince (~5 km).
Pourquoi les séismes en zone de dorsale sont-ils toujours superficiels (< 30 km) ?
- A. Parce que les plaques y sont épaisses
- B. Parce que la lithosphère y est très mince et le manteau rapidement ductile
- C. Parce que la dorsale est sous l'eau
- D. Parce que la convergence est lente
Réponse
B. Parce que la lithosphère y est très mince et le manteau rapidement ductile — À la dorsale, la lithosphère est très fine (ductile rapidement en profondeur) et le manteau est chaud : seule la zone rigide superficielle peut rompre.
L'ophiolite complète de Sémail (Oman) contient des roches métamorphiques à sa base. Pourquoi ?
- A. Elles se sont formées lors de l'accrétion à la dorsale
- B. Elles résultent du métamorphisme dû à l'obduction (collision thermique et mécanique lors du charriage)
- C. Elles viennent d'une zone de subduction voisine
- D. Elles sont d'origine continentale
Réponse
B. Elles résultent du métamorphisme dû à l'obduction (collision thermique et mécanique lors du charriage) — L'obduction (charriage de l'ophiolite sur le continent) génère un métamorphisme de contact et de pression dans les roches de la semelle de l'ophiolite.
Quelle preuve directe montre que la lithosphère océanique est plus âgée loin de la dorsale ?
- A. Sa composition chimique change
- B. Son épaisseur diminue
- C. L'âge des sédiments de fond augmente avec la distance à la dorsale
- D. Sa densité est constante
Réponse
C. L'âge des sédiments de fond augmente avec la distance à la dorsale — Les sédiments de fond océanique s'accumulent depuis la formation de la croûte : leur épaisseur et leur âge augmentent avec la distance à la dorsale. Le forage océanique (DSDP, ODP) a confirmé cela.
Dans quel type de contexte géodynamique trouve-t-on des éclogites ?
- A. Zones de collision peu profondes
- B. Panneaux plongeants en subduction profonde
- C. Dorsales océaniques actives
- D. Points chauds intra-plaques
Réponse
B. Panneaux plongeants en subduction profonde — Les éclogites (grenat + omphaite) se forment dans les conditions de très haute pression propres aux panneaux plongeants (subduction profonde > 60–80 km).
Pourquoi la vitesse de subduction est-elle plus rapide pour les plaques à lithosphère océanique âgée ?
- A. Elles ont plus de sédiments
- B. Elles sont plus denses car plus refroidies
- C. Elles ont plus de volcans
- D. Elles sont plus épaisses donc plus légères
Réponse
B. Elles sont plus denses car plus refroidies — Une lithosphère âgée est plus froide, plus dense (> ρ asthénosphère), donc le slab pull est plus fort et la subduction plus rapide.
Cours particuliers de spécialité svt à Marseille, en présentiel ou à distance — un prof qui s'adapte à ton rythme et reprend ce qui coince.
Prof de SVT à Marseille · Cours particuliers au lycée · Aide aux devoirs