SVT 4e : cours sur le volcanisme

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Avec ce cours sur les SVT pour 4ème vous serez tout ce qu'il faut savoir sur les volcans : les différents types d'éruption volcanique, l'origine du volcanisme, ainsi que la localisation des principaux volcans.

Publié le : vendredi 29 novembre 2013
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LE VOLCANISME  «Parmi les phénomènes que la nature offre à nos regards, il n’en est de plus grandiose, de plus merveilleux, de plus mystérieux, de plus terrifiant qu’un volcan en activité. Il tremble, gronde, craque, s’éventre, mugit, explose, fume, jaillit, coule…» Maurice Krafft. Chaque année, une soixantaine de volcans actifs entrent en éruption.  I) LES MANIFESTATIONS DES ERUPTIONS VOLCANIQUES  Notionnels:
Le volcanisme est l’arrivée en surface de matière minérale en fusion : le magma. Les manifestations volcaniques sont des émissions de laves et de gaz, des explosions projetant des matériaux solides fragmentés. Les éruptions sont de types différents et les laves plus ou moins fluides. Méthodologiques: -à partir d’un document audiovisuel. -à partir d’un texte.  Activité: Repérer et comparer les manifestations visibles d’une éruption volcanique  Construction d’untableau comparatifles entrées : titres des lignes et des colonnes sont à trouver pardont les élèves en fonction des caractéristiques de chaque type d’éruption - A partir despoints communsarriver à un premier niveau de formulation de(magmas, laves, gaz…) ce qu’est un volcan - A partir desdifférences de(explosions, viscosité, coulées…) distinguer et nommer les deux types volcanisme.                      
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Fréquence des éruptions
 
Produits émis(ces éeza ,une av ldes netnia toiesoeres cu,o éelsof tiatnenl ee av0010, °Coulées eéun ,zanedr seôm Ds.tee qui estrdentes. Dôme de   obstr000°C, Bombes, ave « fabriqué ») rocav lmbeo  le b oetasuutrnniae st, ga zaz s, (Tqyupaeli tdée  dlea vlae  lave) ouléefluides ouléefluides Edifice forméavec craltpèsroeo io un av lre èrate oisotnmôd ed eatèrrexple do  uèterra cecav ex Couleur Type d’éruption  
 
 Toutvolcancorrespond à la montée à la surface d’unmagma(roches fondues + gaz), à la faveur d’une cassure. On peut différencier deux types d’éruption : ledynamisme effusifet le eiamnmysd
explosif.  Comment expliquer les différences entre les deux types d'éruption ? Hypothèses (je pense que): -Les éruptions dépendent de la quantité de gaz (expérience N°1) -Les éruptions dépendent de la taille de la cheminée (expérience N°2) -dépendent de la viscosité du magma (expérience N°3)Les éruptions
Activité pratique : modélisation de l’activité volcanique Compétence : pratiquer la démarche expérimentale  
Expérience 1 matériel à votre disposition
 
 1/ Proposeune expérience simple pour tester l’hypothèse          2/ Listetout le matériel dont tu penses avoir besoin pour réaliser ton expérience. Tube en U, : volcan Ketchup : lave Cachet effervescent + eau : gaz de la lave   3/ Réaliseles montages expérimentaux. http://alexandre.artus.free.fr/Cartable/quatrieme/activite_interne/modelisation_volcanisme1.html  4/ Déduisdes résultats de ton expérience, si ton hypothèse est validée Plus il y a de gaz et plus le mélange sort vite. Les éruptions sont donc différente selon la quantité de gaz mélangé à la lave. L’hypothèse est validée.  
Tu as réussi si : -Tu sais quelle hypothèse tu testes. -tu as listé tout le matériel nécessaire, -tu as identifié le facteur à faire varier, -tu as réalisé correctement le montage et le suivi de l’ expérience, -tu as su utiliser tes résultats pour valider ou invalider ton hypothèse.  
Activité pratique : modélisation de l’activité volcanique Compétence : pratiquer la démarche expérimentale  Expérience 2
matériel à votre disposition
 
 1/ Proposeune expérience simple pour tester l’hypothèse -Les éruptions dépendent de la taille de la cheminée  2/ Listetout le matériel dont tu penses avoir besoin pour réaliser ton expérience. 2 Tubes en U, : cheminées Ketchup : lave Cachet effervescent + eau ( gaz de la lave)   3/ Réaliseles montages expérimentaux. p:// e.artus.free.fr/Cartable/quatrieme/activite_inte _ htt alexandr rne/modelisation volcanisme1.html  4/ Déduisdes résultats de ton expérience, si ton hypothèse est validée Le mélange coule le long du tube. Le dynamisme éruptif est le même. L’hypothèse n’est pas validée.  
Tu as réussi si : -Tu sais quelle hypothèse tu testes. -tu as listé tout le matériel nécessaire, -tu as identifié le facteur à faire varier, -tu as réalisé correctement le montage et le suivi de l’ expérience, -tu as su utiliser tes résultats pour valider ou invalider ton hypothèse.
Compétence : pratiquer la démarche expérimentale Expérience 3 matériel à votre disposition
 
 1/ Proposeune expérience simple pour tester l’hypothèse Les éruptions dépendent de la viscosité du magma  2/ Listetout le matériel dont tu penses avoir besoin pour réaliser ton expérience. Tube en U, : cheminée Ketchup : lave fluide Ketchup + purée : lave visqueuse Cachet effervescent + eau ( gaz de la lave)   3/ Réaliseles montages expérimentaux. http://alexandre.artus.free.fr/Cartable/quatrieme/activite interne/modelisation volcanisme1.html _ _  4/ Déduisdes résultats de ton expérience, si ton hypothèse est validée Le ketchup coule le long du tube. La purée est expulsée par blocs et ne coule pas. La viscosité détermine le type de dynamisme éruptif. L’hypothèse est validée.  
Tu as réussi si : -Tu sais quelle hypothèse tu testes. -tu as listé tout le matériel nécessaire,  tu as identifié le facteur à faire varier, --tu as réalisé correctement le montage et le suivi de l’ expérience,  tu as su utiliser tes résultats pour valider ou invalider ton hypothèse. -
  roP nsioctje   Coulée de lave fluide   Côn lcanique e vo   Coulée secondaire   Magma (cheminée volcanique)    Dôme de lave visqueuse solidifiée   uée ardente   Anciennes cendres   Magma (cheminée volcanique)     Une éruption volcanique correspond à l’arrivée en surface demagma. La différence entre les types d'éruption (et donc entre les différents édifices volcaniques qui en résultent) provient de la différence entre les types de magmas et plus précisément de leurviscosité. La viscosité d'un magma est liée à sa teneur en SiO2. On distingue des magmas hyper siliceux (SiO2 / 75%) très visqueux et des magmashypo siliceux (SiO2 / 50%) fluides.  -si un magma est fluide, le gaz s'échappe facilement et le magma remonte tranquillement pour couler le long du volcan.type effusif  -si un magma est visqueux, le gaz va rester emprisonné et va s'accumuler ce qui provoque une augmentation de la pression et des érupt ons plus violentes i . type explosif    
 Quelle est l’origine Des éruptions volcaniques ?
 
 
II)
VIDEO 
L’ ORIGINE DU VOLCANISME
1) La formation du magma.
La matière est constituée d’atomes. Quand les atomes sont liés solidement entre eux, la matière est solide. Quand les atomes sont liés faiblement. la matière est liquide. La pression pousse les atomes les uns contre les autres et tend à rendre la matière solide. A inverse, la température tend à écarter les atomes les uns des autres et donc à rendre la matière liquide. Dans l’intérieur du globe, pression et température se livrent une lutte formidable, tout en augmentant avec la profondeur. Sur les 3000 premiers kilomètres, c’est la pression qui l'emporte. Autrement dit, une roche portée à 1 300° est liquide, fondue à la surface de la Terre. Cette même roche, à la même température de 1 300°C, est solide à une profondeur de 200 km ..."
Cependant, il arrive parfois, vers100 km de profondeur, la température l’emporte sur la pression. C’est à ce niveau, à plusieurs dizaines de kilomètres sous nos pieds, que les roches fondent , mais pas complètement : on parle defusion partielle (5% de la roche). Le liquide formé, appelémagma, est un mélange de roche fondue (lave), de gaz et parfois de cristaux en suspension. Sa composition est différente selon la nature de la roche en fusion.  
 
 
                        
 Le magma est de la matière minérale en fusion contenant des matériaux solides et des gaz. Il provient de la fusion partielle de certaines roches en profondeur (-70 à –
200 km)
 
Que devient ce magma ?         A coller     
                     
  Une éruption est précédée de certains signes : activité sismique importante et gonflement du volcan. Ces signes traduisent de fortes pressions dans les réservoirs magmatiques superficiels et une monté du magma.  Une éruption est due à 2 phénomènes : ·En profondeur, le magma qui se forme est moins dense que la roche solide qui lui a donné naissance. Il a donc tendance à s'élever vers la surface et à constituer un ou plusieurs réservoirs magmatiques sous le volcan.  ·Sur les derniers kilomètres Les différents gaz présents dans le magma entraînent avec eux vers la surface la matière minérale fondue. (voirActivité pratique : modélisation de l’activité volcanique)     
 
En arrivant à la surface les laves sont à l’origine de roches volcaniques.
 Comment se forment les roches volcaniques ?
 III) DES LAVES AUX ROCHES VOLCANIQUES Cartable SVT - quatrième – Activité - Interne du globe - structure microlitique ACTIVITE   ! ""#  ! $!%  Observer 2 roches volcaniques et les comparer à une roche magmatique non volcanique (le granite) Observe-leS. « Roche de volcanisme effusif Roche de volcanisme Roche magmatique de
Nom : 
Observée
à l’œil nu :
Observée au microscope :
                  
 
BASALTE
vacuoles : gaz
 
 
explosif ANDESITE vacuoles : gaz
 
 
 
     
profondeur »   GRANITE
Feldspath 
 Grand cristal 
Grand cristal
microlite
            Mica                                  uartz              Feldspath (
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Pâte non cristallisée : verre
Les cristaux observés, notamment ceux de grande taille ne sont pas les mêmes. Les 2 roches diffèrent par la nature de leurs cristaux et par conséquent par leur composition chimique. Ces 2 roches sont issues de magmas différents, mais : Qu’il s’agisse du basalte ou de l’andésite, la roche est faite d’une partie non cristallisée (le verre) dans laquelle sont dispersés des cristaux de petite et de grande taille.  Une explication de la structure des roches volcaniques  Deux échantillons de basaltes sont prélevés dans une coulée refroidie : l’un à la surface (échantillon 1) , l’autre au cœur de la coulée (échantillon 2) . Les croquis ci-dessous ont été réalisés à partir de l’observation au microscope d’une lame mince de l’échantillon 1 ( à gauche) et de l’échantillon 2 ( à droite).  
       4-Comparer la vitesse de refroidissement du basalte à la surface de la coulée et au cœur de la coulée (1f).(j’utilise « plus…que…)  La vitesse de refroidissement du basalte est plus rapide à la surface de la coulée qu’au cœur de la coulée.  5-Compléter le tableau suivant en vous aidant des croquis des lames minces des échantillons 1 et 2 (3f).   
 6hypothèse pour expliquer la présence de cristaux de différentes tailles (gros-Proposer une cristaux et microlites) dans les roches volcaniques (3b).(j’utilise « je pense que » et ma phrase se termine par un point)  Je pense que la taille des cristaux dépend de la vitesse de refroidissement, plus elle est élevé et plus les cristaux sont petits et inversement.   
Afin de vérifier votre hypothèse, vous disposez d’une substance chimique appelée vanilline qui se présente sous forme de cristaux et fond a environ 80°C. Quand elle se refroidit, son comportement est voisin de celui d’un magma qui se refroidit : elle vous servira de modèle.  Le matériel suivant est à votre disposition pour l’expérience : -un microscope pour observer les cristaux formés, -des lames et des lamelles,-un flacon de vanilline :R22 Nocif en cas d’ingestion, S24 Éviter le contact avec la peau, S25 Éviter le contact avec les yeux.,.Le professeur distribue à chaque élève la quantité nécessaire à l’expérience (une très faible quantité suffit). -un bec électrique réglé sur 82°C. -une pipette contenant de l’antigel liquide à –18°C ou une bombe à froid.    1ère manipulation (3c)(j e suis un protocole expérimental dans le calme)                                                
 2ème manipulation (2èmelame)                 
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 Remarque : pour gagner du temps et éviter les vapeurs irritantes le professeur peut préparer des lames à l’avance (lame avec ruban adhésif métallique) : passer donc directement au point c. 6-Complétez le tableau        
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