Subduction et géothermie

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Géothermie et propriétés thermiques de la Terre
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2015 | Académie : France métropolitaine

France métropolitaine • Septembre 2015

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

Subduction et géothermie

Depuis l’accident nucléaire de Fukushima, le Japon accélère sa politique de transition énergétique et cherche de nouvelles sources d’énergie.

 En utilisant les informations des documents et vos connaissances :

définissez le contexte géodynamique du Japon 

montrez que ce contexte est favorable à l’exploitation de la géothermie.

DOCUMENT 1 Carte bathymétrique du Japon indiquant la profondeur des foyers sismiques

svtT_1509_07_00C_01

D’après la banque de schémas de SVT, académie de Dijon.

DOCUMENT 2 Schéma interprétatif de lame mince de roche volcanique prélevée au Japon

svtT_1509_07_00C_02

D’après planet-terre.ens-lyon.fr.

DOCUMENT 3 Comparaison minéralogique des différentes roches magmatiques

 

Structure

Composition

Pyroxène

Quartz

Amphibole

Feldspath plagioclase

Gabbro

grenue

+

+

Basalte

microlithique

+

+

Andésite

microlithique

+

+

+

Granodiorite

grenue

+

+

+

+

DOCUMENT 4 Tomographie sismique et position des foyers sismiques selon la coupe A-B du document 1

svtT_1509_07_00C_03

La tomographie sismique est une technique permettant de visualiser en profondeur les variations de la vitesse de propagation des ondes sismiques.

Plus le matériau traversé est froid, plus l’anomalie de vitesse des ondes sismiques est positive. Plus le matériau traversé est chaud, plus l’anomalie de vitesse des ondes sismiques est négative.

D’après Zhao et al., Journal of Geophysical Research, 1994.

DOCUMENT 5 Flux géothermique relevé à la surface du Japon

svtT_1509_07_00C_04

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Le plan à suivre est fourni par le libellé du sujet. Il faut d’abord exploiter les documents 1 à 4 pour conclure que le contexte géodynamique du Japon est celui d’une zone de subduction. Ensuite, vous devez exploiter les documents 4 et 5 pour montrer que ce contexte amène à un gradient géothermique et à un flux géothermique élevés, ce qui est propice à l’exploitation géothermique.

Mobiliser ses connaissances

Ce sujet fait appel à des connaissances de Première sur les marqueurs de la subduction. Les indices des zones de subduction doivent pouvoir être reconnus sur divers types de documents.

Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves de type andésitique souvent visqueuses associées à des gaz, et dont les éruptions sont fréquemment explosives.