sciences de la vie et de la Terre

---

Objectif 1 : utiliser des données GPS et un traitement par EXCEL pour mettre en évidence un mécanisme de convergence entre la plaque de Nazca et la plaque Sud Américaine.
Objectif 2 : mettre en évidence les manifestations sismiques (et volcaniques) liées à la convergence avec le logiciel Sismic Eruption.
Objectif 3 : mettre en évidence les modifications morphologiques de la lithosphère avec le logiciel Sismolog.

---

Objectif 1: utiliser des données GPS pour mettre en évidence un mécanisme de convergence entre la plaque de Nazca et la plaque Sud Américaine.


Positionnement des stations GPS sur une carte.

Sites pouvant aider à la réalisation de cette étape :

• Le déplacement de la surface du globe terrestre mesuré par GPS Académie de LYON
• Utilisation du GPS et tectonique des plaques par J.P LECLERC Challans - Académie de Nantes
• Site américain d'où sont extraites les données GPS utilisées : http://sideshow.jpl.nasa.gov/mbh/series.html

Deux stations GPS serviront de support pour cette étude :

• l'une située sur l'Ile de Pâques EISL
• l'autre à Santiago du Chili SANT

Ouvrir par exemple la feuille SanLat
Sélectionner les deux premières colonnes,

La première colonne est la date avec l'année et des décimales correspondant au jour (la date en clair se trouve dans la dernière colonne au format anglo-saxon).
La deuxième colonne donne le déplacement en cm du point (en latitude, longitude ou altitude selon le fichier) par rapport à une position de référence.
L'évolution de cette position au cours du temps donne le sens et la vitesse de déplacement. La troisième colonne est l'incertitude de la mesure exprimée en cm.
Ces résultats peuvent apparaître rapidement si l'on construit un graphe. Pour cela :

Cliquer sur l'assistant graphique
Choisir Nuages de points puis la courbe brisée sans marque
Poursuivre l'assistant et cliquer sur le bouton Fin

Malgré les nombreuses oscillations de la courbe une tendance à long terme se dessine.

Faire un clic droit sur la courbe, Choisir Ajouter une courbe de tendance, conserver le choix Linéaire puis dans l'onglet Options cliquer dans la case Afficher l'équation sur le graphique.

Le résultat suivant est obtenu :

La courbe est de type y = ax + b où a est la vitesse linéaire exprimée en cm/an.

Pour chaque site on relèvera le coefficient directeur de la courbe qui donne la vitesse de déplacement du point en cm/an.

Un nombre positif signifie un déplacement vers le nord en latitude ou vers l'est en longitude. Un nombre négatif signifie un déplacement vers le sud en latitude ou vers l'ouest en longitude.


Evaluation graphique de la vitesse résultante sur papier millimétré.

Mise en évidence de la convergence sur la carte.

Les vecteurs peuvent être placés sur la carte en choisissant une échelle.



En prenant en compte la valeur et la direction des vecteurs vitesse résultants et donc le mouvement relatif des deux plaques l'une par rapport à l'autre, on met bien en évidence une convergence entre les deux plaques.Si on ne prend en compte que la composante "longitude" des vitesses de dérive des deux plaques, la convergence se réalise avec une vitesse de :

Vlong EISL - Vlong SANT = 6,52 - 1,89 = 4,63cm/an


Objectif 2 : mettre en évidence les manifestations sismiques (et volcaniques) liées à la convergence.

• Télécharger Seisvole.exe : http://www.geol.binghamton.edu/faculty/jones/jones.html
• Installer le logiciel
• Lancer Seismic Eruption, faire Start puis Go.
  
  

• explications de la présence des séismes et de leur magnitude aux différents niveaux de la lithosphère plongeante
• tracer le plan de Bénioff
• localisation de la lithosphère océanique et de la lithosphère continentale (d'autres documents seront nécessaires pour évaluer leurs épaisseurs respectives)
• hypothèse pour expliquer le volcanisme (ici Lascar) - lien avec le TP sur le magmatisme au niveau des zones de subduction.
  
  Objectif 3 : mettre en évidence les modifications morphologiques de la lithosphère.
  
  Utilisation du logiciel Sismolog et d'un ordinateur avec un processeur Pentium3 minimum. Le logiciel Sismolog est distribué par les Edition Chrysis et a été conçu par Julien Fréchet et François Thouvenot.
  
  

On obtient la visualisation suivante :



La position et le mouvement de l'image sur l'écran peuvent être modifiés, pour cela utiliser les commandes clavier indiquées en haut de l'écran.


Interprétation possible par les élèves :