Activité volcanique du globe terrestre

Que savez-vous sur les volcans?

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Quels sont les risques liées au volcanisme et comment l'Homme y fait face ?

Pour répondre à cette question, il faut apprendre à mieux connaître les volcans.

Introduction) Les élèves notent tous les mots qui leurs viennent à l'esprit quand on évoque les voclans.

Cette séance d'introduction amène les élèves à poser des questions:

• Pourquoi certains volcans sont endormis et pas d'autres?
• qu'est-ce que la lave par rapport au magma?
• Pourquoi la lave remonte?...

Les réponses à ces différentes questions vont permettre de construire le cours.

1) Eruptions volcaniques

En quoi consiste une éruption ?

Description à partir de vidéos

NOTION:

Les manifestations volcaniques sont des émissions de lave et de gaz.

2) Formation d'un volcan

Comment se forme un volcan ?

Réalisation d'un schéma à partir d'un extrait du livre Bordas

Les coulées de lave et autres matériaux émis par le volcan s'empilent les unes sur les autres. Les matériaux des eruptions les plus anciennes sont recouvertes par les plus récentes comme on peut l'observer sur les photos suivantes.

NOTION:

Les matériaux émis constituent l’édifice volcanique.

extrait du petit quotidien. Janvier 2015

3) Différents types d'eruptions

Les eruptions sont-elles toutes identiques ? Quelles différences sont observables ?

Vidéos volcans explosifs/effusifs.

 Site dédiés au Piton de la Fournaise : http://fr.wikipedia.org/wiki/Piton_de_la_Fournaise

http://www.fournaise.info/

 Site dédiés au Mont Saint-Helens : http://fr.wikipedia.org/wiki/Mont_Saint_Helens

 Objectif: Comparer les 2 eruptions en utilisant un tableau.

2 textes sont utilisés; extraits de wikipedia.

Document utilisé en classe: 2014 svt 4eme comparaison 2 types volcanisme (70.26 Ko):

Les élèves construisent eux-mêmes le tableau

 Notion:

Le volcanisme se manifeste par deux grands types d’éruptions.

• l’arrivée en surface de certains magmas donne naissance à des coulées de lave,
• l’arrivée d’autres magmas est caractérisée par des explosions projetant des matériaux.

3bis) Réalisation d'un maquette de volcan pour modéliser une éruption.

Voici quelques idées:

http://fr.wikihow.com/cr%C3%A9er-un-volcan-en-%C3%A9ruption

ICI: Plusieurs modèles. Quand la page s'ouvre, cliquez sur les textes bleus

Enfin cliquez sur l'image  tiré du livre "les petits debrouillards, les volcans  une puissance incontrolable"   albin michel jeunesse    

L'objectif de la réalisation de vos modèles est de mieux comprendre le fonctionnement d'une eruption

Vous devrez critiquer votre modèle (positivement et négativement). En quoi votre modèle ressemble à la réalité, et quoi il en diffère. Qu'est-ce que votre modèle montre, qu'est-ce qu'il ne montre pas...

4) Origine de la lave

D'où provient la lave qui forme les volcans ? 

Pour réondre à cette question, les élèves étudient la sismicité sous un volcan.

Doc 1: 

Doc 2: La naissance des liquides volcaniques. Soumises à des conditions de pression et de températures élevées, des roches solides situées en profondeur (70 à 200 km) se transforment partiellement en liquide (fusion partielle). Des gouttelettes de roches fondues, plus légères que les roches qui l’entourent, migrent lentement vers le haut et se rassemblent pour former sous le volcan en profondeur un réservoir magmatique. Le magma est donc un mélange de gaz, liquide et fragments de roches issu de la fusion partielle des roches. A partir du réservoir magmatique profond, le magma monte vers la surface empruntant des conduits étroits appelés cheminées. Une fois en surface et libéré de ses gaz, le magma donne naissance à une lave.

Questions :
- Comment s’appelle la zone hachurée sous le volcan ? (Doc1)
(Doc2)
- Que subissent les roches en profondeur ?
- Donne la définition du mot magma.
- Qu’est ce qui différencie le magma de la lave ?

Document utilisé: 2014 svt 4eme volc origine du magma (20.22 Ko)

Modélisation de la remontée de magma:

Notion:

Le volcanisme est l'arrivée en surface de magma. Les magmas sont contenus dans des réservoirs magmatiques localisés, à plusieurs kilomètres de profondeur.

Pour aller plus loin: Pourquoi le magma remonte?

Différence de densité entre un corps chaud et un corps froid.

Vidéo d'un liquide chaud placé dans un liquide froid

La qualité de la vidéo n'est pas exceptionnelle, mais que peut-on observer?

L'importance des gaz pour la remontée du magma.

Grâce aux modèles créés, proposer une expérience permettant de montrer l'influence de la quantité de gaz sur la remontés de magma.

Voici une vidéo réalisée en classe de différents volcans fabriqués par les élèves

 d'autres exemples de réalisations dans d'autres collèges:

http://www.vivelessvt.com/college/4eme/le-volcanisme/

 5) Répartition des édifices volcaniques

Expliquer en quelques phrases simples la répartition des volcans en fonction de leurs type d'eruption.

Aide: (dorsale océanique, arcs insulaires, bordures de continents...)

Notion:

Les volcans actifs ne sont pas répartis au hasard à la surface du globe.
Les volcans actifs sont alignés en majorité en bordure de continent, dans des arcs insulaires, le long de grandes cassures des dorsales océaniques.
Quelques volcans actifs sont isolés.

6) Limiter les risques liés au volcanisme

 Est-il possible de limiter les risques liés aux volcans? Si oui, comment?

 Relever tous les indices permettant de prévoir une eruption

Entraînement à la prise de note en visualisant une vidéo. (correction)

Oui, grâce :

• à l'utilisation de sismographe pour enregistrer les séismes mêmes très légers

• Observation du grossissement du volcanique

• Mesure des variations de champs électriques, magnétiques ou encore gravimétrique (gravité)

• mesure de la température du sol

• observation des gaz (composition, température)

• analyse des sources (d'eau) : débit, température, acidité (pH), composition

 - Si de nombreux paramètres varient en même temps ⇒ DANGER

 - Des observatoires au pied des volcans permettent d'analyser tous les paramètres

 - On les place ni trop loin, ni trop prêt, souvent sur un mont à proximité du volcan.

 - Les satellites permettent d'obtenir d'autres observations : infrarouge, images radar…

 - Enfin, les volcanologues parcourent les volcans pour tenter de mieux connaître son passé. Pour cela, il prélève des échantillons de roche (avec son marteau, l'outil préféré du géologue!), de cendre…  Il essaie de dater les échantillons pour retracer l'histoire de l'édifice pour mieux le comprendre.

 Actuellement, les scientifiques parviennent bien à prédire les éruptions, ce qui permet de faire évacuer les personnes et d'eviter les pertes humaines.

 Notion:

Les aléas volcaniques dus à l’activité de la planète engendrent des risques pour l’Homme.

Les principales zones à risque volcanique sont bien identifiées.

L'Homme réagit face aux risques en réalisant :

• une prévision des éruptions volcaniques efficace fondée sur la surveillance et la connaissance du fonctionnement de chaque volcan;
• par l’information et l’éducation des populations ;

7) Les artistes s'intéressent au volcanisme

Le Vésuve, Séverio della Gatta, 1794                    Le vésuve, photographie, 1894   

  Fiche préparation épreuve Histoire des Arts: Expose lacroix eruption du vesuve 2013 2014 (137.35 Ko)

L'éruption de 79 après JC: Deux représentations à deux époques différentes

L’Eruption du Vésuve arrivée le 24 août de l’an 79 de J.C.
sous le règne de Titus par P.-H. de Valenciennes
 (1750-1819), 1813, huile sur toile, 
147, 5 x 195,5 cm.

Une fresque pompéienne (Maison du Centenaire) qui se trouve
 aujourd'hui au musée de Naples: 
Avant l'éruption, le Vésuve était considéré comme un volcan éteint, une montagne, 
dont les terres étaient très fertiles. 
Bacchus couvert de raisin, volcans couvert de vignes  

source: terra antiqua

 8) Pour aller plus loin

Origine du magma?