« C'est le Pacifique qui servit au premier test publié de la théorie de la tectonique des plaques. Dan McKenzie et Robert L. Parker montrèrent en 1967 que tous les mécanismes à la source des séismes sur le pourtour de la partie nord du Pacifique possédaient une propriété remarquable (…) : Sur un total de quatre-vingts séismes superficiels survenus dans la période de 1957 à 1967, environ 80 p. 100 avaient des vecteurs mouvement à 200 de la direction prédite par un modèle d'interaction entre deux ensembles rigides à la surface d'une sphère… »

Jean FRANCHETEAU (professeur des Universités en géophysique, université de Brest), histoire plaquiste de l'océan Pacifique, Encyclopédie Universalis

PRÉAMBULE
La qualité de la rédaction, la précision des schémas et la concision des réponses seront prises en compte dans l’évaluation. Même si les différentes parties sont indépendantes, on conseille au candidat de traiter le sujet dans son ordre chronologique.
Les candidats devront rendre la figure Annexe (page 18) complétée en répondant à la question II.2.4c. L’usage de la calculatrice est autorisé.

L’âge de la Terre et de ses océans

Avec l’essor de la géologie et de la stratigraphie vers à le milieu du XVIIIème siècle, l’âge de la Terre est très vite devenu l’objet d’un débat scientifique vigoureux. Au XIXème siècle, comme nous le verrons dans cette première partie, de nombreuses théories ont été proposées.
Temps conseillé : 2 heures

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Origine de la salinité océanique et calcul de l’âge de la Terre

En 1900 John Joly supposait que, lors de leur formation, les océans étaient
initialement composés d’eau non salée et que, petit à petit, l’eau des rivières avait apporté le sel. Pour ce géologue anglais, la salinité actuelle de nos océans traduisait le temps écoulé depuis leur formation.
1. Pouvez-vous, en utilisant vos connaissances sur le cycle de l’eau, expliquer ce paradoxe que l’eau douce des rivières sale les océans ?
2. Les lacs de montagne ne sont pas salés et les lacs endoréiques (les lacs sans exutoire) le sont. Proposez une hypothèse pour expliquer ce constat.
3. John Joly a évalué à 3,6x1016 tonnes la quantité de chlorure de sodium contenue dans les océans et à 1,57x108 tonnes la quantité de sodium apportée annuellement par les rivières. Calculez un âge minimum de la Terre si l’on fait l’hypothèse de John Joly que tout le sodium des océans provient des rivières. On prendra comme valeur de masse molaire atomique pour le chlore 35,5 et pour le sodium 23. Qu’en concluez vous ?

Lord Kelvin et l’océan de magma primitif.

Au milieu du XIXème siècle, Lord Kelvin a modélisé le refroidissement pour en déduire l’âge de la Terre. Lord Kelvin a imaginé que la Terre avait été formée à une température élevée T0 uniforme à la date t = 0 (condition initiale). Il a proposé d’autre part qu’à cette même date, sa surface ait été soumise instantanément à une température TS (condition initiale). Depuis ce temps-là, la planète se refroidirait lentement, mais son coeur resterait à la température To.
On admet que la température dépend de temps t et de la profondeur z, comptée positivement. Le flux de chaleur q [W.m-2] vérifie l’équation de diffusion....:

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Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !