Divergence: dorsales et rifts

L’étude de la divergence des plaques repose sur des processus dynamiques et spatiaux difficiles à visualiser. Les activités proposées transforment ces concepts abstraits en expériences tangibles, car manipuler des modèles et analyser des données réelles permet aux élèves de construire une compréhension solide des mécanismes géologiques en jeu.

• 4ème
• Exploration du Vivant et de la Planète Terre
• 3 activités
• 40 min–50 min

Objectifs d’apprentissage

1. Expliquer le mécanisme de la remontée du magma et de la formation de la croûte océanique aux dorsales.
2. Comparer les caractéristiques géologiques des zones de rift continental et des dorsales océaniques.
3. Analyser la relation entre l'expansion des fonds océaniques et le mouvement des plaques lithosphériques.
4. Identifier les preuves géophysiques (magnétisme des roches, sismicité) de la divergence aux dorsales.

Jeu de simulation

⏱ 40 min·Binômes

Modélisation : L'accrétion en papier

Les élèves découpent des bandes de papier de couleurs alternées (représentant les inversions magnétiques) qu'ils font sortir d'une fente dans une table. En tirant les bandes de chaque côté, ils simulent la formation symétrique du plancher océanique et datent les bandes selon leur distance de l'axe.

Préparation et détails

Expliquez le processus de formation des dorsales océaniques.

Conseil de facilitation: Pendant l’activité 'L’accrétion en papier', circulez entre les groupes pour vérifier que les élèves identifient clairement les deux côtés de la dorsale comme des zones de création de croûte, pas de destruction.

Setup: Espace modulable avec différents îlots de travail

Materials: Fiches de rôle avec objectifs et ressources, Monnaie fictive ou jetons de jeu, Tableau de suivi des tours

• Appliquer
• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Conscience sociale
• Prise de décision

Jeu de simulation

⏱ 50 min·Petits groupes

Analyse cartographique : La bathymétrie des fonds océaniques

À partir de cartes bathymétriques de l'Atlantique, les élèves identifient la dorsale médio-atlantique, mesurent l'âge du plancher océanique à différentes distances et calculent la vitesse d'expansion. Ils comparent les résultats de différentes sections de la dorsale.

Préparation et détails

Comparez les caractéristiques géologiques d'un rift continental et d'une dorsale océanique.

Conseil de facilitation: Lors de l’'Analyse cartographique : la bathymétrie des fonds océaniques', insistez sur l’échelle verticale des profils pour éviter que les élèves ne confondent reliefs sous-marins et terrestres.

Setup: Espace modulable avec différents îlots de travail

Materials: Fiches de rôle avec objectifs et ressources, Monnaie fictive ou jetons de jeu, Tableau de suivi des tours

• Appliquer
• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Conscience sociale
• Prise de décision

Jeu de simulation

⏱ 45 min·Petits groupes

Investigation : Rift continental vs dorsale océanique

Deux groupes reçoivent des dossiers documentaires sur le Rift Est-Africain et la dorsale médio-atlantique. Ils identifient les points communs (extension, volcanisme, sismicité) et les différences (stade d'évolution, type de croûte), puis présentent un tableau comparatif à la classe.

Préparation et détails

Analysez l'impact de l'expansion océanique sur la dérive des continents.

Conseil de facilitation: Pour 'Investigation : Rift continental vs dorsale océanique', demandez aux élèves de justifier chaque comparaison par des preuves tirées des documents plutôt que par des généralités.

Setup: Espace modulable avec différents îlots de travail

Materials: Fiches de rôle avec objectifs et ressources, Monnaie fictive ou jetons de jeu, Tableau de suivi des tours

• Appliquer
• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Conscience sociale
• Prise de décision

Enseigner ce sujet

Commencez par des modèles simples pour ancrer les idées, puis passez à des données réelles pour ancrer les concepts. Évitez les explications trop théoriques en début de séquence : les élèves ont besoin de voir, toucher et mesurer avant de conceptualiser. Utilisez des artefacts concrets (cartes, profils, schémas) pour montrer que la géologie n’est pas une science purement descriptive mais explicative.

À quoi s’attendre

Les élèves seront capables d’expliquer la formation de la croûte océanique, de comparer les dorsales et les rifts, et d’analyser des données bathymétriques. Leur travail montrera qu’ils distinguent les processus d’extension des phénomènes de compression, et qu’ils comprennent les échelles de temps géologiques impliquées.

Attention à ces idées reçues

Idée reçue courante

During 'Modélisation : L’accrétion en papier', watch for students who draw the ridge as a single line or who describe it as a growing mountain chain.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Pendant 'Modélisation : L’accrétion en papier', demandez aux élèves de mesurer l’épaisseur de leur 'croûte' de chaque côté de la dorsale et de noter que cette épaisseur est similaire des deux côtés, prouvant que la croûte se crée de manière symétrique.

Idée reçue courante

During 'Analyse cartographique : la bathymétrie des fonds océaniques', watch for students who interpret the mid-ocean ridge as a shallow feature like a continental mountain.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Pendant 'Analyse cartographique : la bathymétrie des fonds océaniques', faites comparer les profils topographiques des dorsales avec ceux des chaînes de montagnes terrestres en utilisant les mêmes échelles verticales et horizontales pour souligner la différence de relief et d’échelle.

Idée reçue courante

During 'Investigation : Rift continental vs dorsale océanique', watch for students who assume that rifting and oceanic spreading happen at the same rate or in the same way.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Pendant 'Investigation : Rift continental vs dorsale océanique', utilisez les données temporelles des roches (âges en millions d’années) pour montrer que le Rift Est-Africain est en phase de rifting depuis environ 25 millions d’années sans avoir encore formé un océan.

Idées d'évaluation

Billet de sortie

After 'Analyse cartographique : la bathymétrie des fonds océaniques', demandez aux élèves de localiser sur une carte muette une dorsale océanique et un rift continental, puis d’écrire une phrase expliquant le phénomène géologique principal dans chaque zone en utilisant le vocabulaire clé de l’activité.

Vérification rapide

During 'Modélisation : L’accrétion en papier', présentez aux élèves trois schémas de profils de dorsale à différents stades de leur formation. Demandez-leur de les classer dans l’ordre chronologique et d’expliquer brièvement ce que chaque schéma représente en référence à la remontée de magma et à la création de croûte.

Question de discussion

After 'Investigation : Rift continental vs dorsale océanique', lancez une discussion sur les bandes magnétiques des roches océaniques en demandant : 'Comment ces bandes nous renseignent-elles sur l’expansion des fonds marins ?' Les élèves doivent utiliser les données de leur activité et le vocabulaire appris (anomalies magnétiques, polarité, accrétion) pour construire leur réponse.

Extensions et étayage

• Challenge : Proposez aux élèves de concevoir une expérience pour simuler l’effet des failles transformantes sur la répartition du magma à une dorsale.
• Scaffolding : Pour les élèves en difficulté, fournissez un tableau comparatif partiellement rempli avec des cases vides à compléter en utilisant les termes 'extension', 'magma', 'croûte océanique' et 'rift'.
• Deeper exploration : Invitez les élèves à rechercher des exemples de rifts fossiles en Europe ou en Amérique du Nord et à expliquer pourquoi ces structures ne sont plus actives aujourd’hui.

Vocabulaire clé

Dorsale médio-océanique	Chaîne de montagnes sous-marine où la croûte terrestre s'écarte, permettant la formation de nouvelle croûte océanique par remontée de magma.
Rift continental	Zone de fracture continentale où la lithosphère s'amincit et s'affaisse, annonçant potentiellement la formation d'un nouvel océan.
Accrétion océanique	Processus de formation de nouvelle croûte océanique au niveau des dorsales, par solidification du magma remontant du manteau.
Expansion des fonds océaniques	Éloignement progressif des deux côtés d'une dorsale océanique, créant de l'espace pour la formation de nouvelle croûte.
Bandes magnétiques	Motifs d'aimantation symétriques enregistrés dans les roches du plancher océanique, prouvant l'expansion et inversions du champ magnétique terrestre.