Première
Partie B : La dynamique interne de la Terre, Chapitre 1 : La structure du globe terrestre
Définition
Schéma simplifié de la structure interne de la Terre ( PREM )
Les ondes S ne se propagent pas entre 2900 et 5100 km de profondeurs donc la Terre est composé d'une couche à l'état liquide entre ces 2 profondeurs.
A environ 10 km sous les océans et 30 à 70 km sous les continents =, on voit une augmentation brutale de la vitesse des ondes sismiques. C'est le passage de la croûte au manteau: cette limite est appelée la discontinuité de Moho.
Mohorovicic a été le premier à mettre en évidence une discontinuité géologique entre 2 couches grâce aux calculs du trajet d'onde sismique réfléchi et réfracté.
A environ 70 km sous les océans et 100 à 150 km sous les continents on observe une diminution de la vitesse des ondes sismiques: cette zone est appelée la zone des moindres vitesse ( Low Velocity Zone) qui marque la limite entre une partie du manteau où les roches sont rigides ( manteau lithosphérique ) et cassantes et une partie du manteau où les roches sont plus ductiles( manteau asthénosphérique).
Ces différences de comportements rhéologiques sont liés aux conditions de pressions et de température. Au niveau de la LVZ ( correspondant à l'isotherme 1300°C ) est la zone où les conditions de pression et de température sont le plus proches des conditions de fusion. Les roches sont très ductiles. La LVZ est la couche sous-jacente des plaques lithosphériques ( plaques tectoniques) qui joue le rôle de découplage où les plaques peuvent glisser sur l'asthénosphère.
autres discontinuités:
- la discontinuité de Gutenberg qui sépare le manteau et le noyau externe.
- la discontinuité de Lehmann qui sépare le noyau externe et le noyau interne.
A retenir :
3 grandes familles de roches:
- les roches magmatiques issues d'un refroidissement de magma: roches plutoniques (refroidissement lent en profondeur : entièrement cristallisées : structure grenue), roches volcaniques ( refroidissement rapide en surface: microlites noyé dans de la pâte amorphe: structure microlitique ).
- les roches sédimentaires issues de l'accumulation de sédiments provenant de l'érosion d'une roche préexistante.
- les roches métamorphiques résultent d'une transformation à l'état solide d'une roche préexistante à cause du changement de pression et de température.
Roches semblables au granite: granitoïdes
Granite : quartz, feldspaths (orthose) et micas (biotite)
Gneiss : quartz , feldspaths (orthose) et micas (biotite) agencé en foliation + minéraux marqueurs du métamorphisme
Basalte : feldspaths ( plagioclase), pyroxène et olivine
Gabbro : feldspaths ( plagioclase), pyroxène et olivine
croûte continentale : densité:2,6( moyenne altitude : 100m)
croûte océanique: densité 2,9( moyenne altitude : -4500m)
roches sédimentaires : densité souvent inférieure à la roche mère
roche métamorphique : densité souvent supérieure à la roche mère
La distribution bimodale des altitudes montre un contraste géologique fondamental entre croûte océanique et croûte continentale. Les différences de natures et de densités des roches expliques les variations d'épaisseurs et d'altitudes.
Un séisme émet différents types d'ondes:
- les ondes de surfaces ( les plus destructrices ) se propagent en surface. On voit les ondes L( de Love) et les ondes R( de Rayleigh)
- les ondes de volume se propagent à l'intérieur du globe terrestre. On voit les ondes P( ondes de compression qui arrivent les premières peuvent se propager dans les milieux solides et liquides )et les ondes S ( ondes de cisaillement qui arrive en secondes et se propagent dans les milieux solides ).
Les ondes sismiques se déplacent plus rapidement si le milieu est dense( plus dense en profondeur et la température croit en profondeur ) et au contraire sont lente si le milieu est ductile( déformable).
Les ondes S ne se propagent pas entre 2900 et 5100 km de profondeurs donc la Terre est composé d'une couche à l'état liquide entre ces 2 profondeurs.
A environ 10 km sous les océans et 30 à 70 km sous les continents =, on voit une augmentation brutale de la vitesse des ondes sismiques. C'est le passage de la croûte au manteau: cette limite est appelée la discontinuité de Moho.
Mohorovicic a été le premier à mettre en évidence une discontinuité géologique entre 2 couches grâce aux calculs du trajet d'onde sismique réfléchi et réfracté.
Ces observations sont des arguments en faveur de mouvement de matière dans le manteau, hypothèse proposé dès 1921 par Arthur Holmes, comme moteur de la dérive des continents imaginée par Alfred Wegener en 1912.
Le gradient géothermique est la variation de la température en fonction de la profondeur traduit l'existence d'une source d'énergie interne, qui en se dissipant vers la surface est à l'origine du flux géothermique.
Les roches radioactives sont celle qui possède des éléments se transformant en autre éléments, en émettant de l'énergie (rayonnement électromagnétiques ou corpusculaires) et c'est dans le manteau que la libération de chaleur se fait le plus car il est volumineux.
Le gradient géothermique est faible dans l'asthénosphère et le manteau inférieur: la température est homogène car la transmission est efficace , en effet le transfert de chaleur est associé à un déplacement de matière( causé par les différence de température et de densité) : la convection . Au contraire dans la lithosphère , le gradient géothermique est élevé car la transmission de chaleur est lente, la roche est rigide et cassante donc la chaleur est transmise par diffusion de proche en proche à travers la matière statique: on parle de conduction.
La terre converti l'énergie thermique en énergie mécanique.La tectonique est une manifestation de la convection mantellique .
Rappel :
- vitesse rapide: densité forte, roches rigides, températures faibles et pression forte.
- vitesse lente: densité faible, roches ductiles, températures fortes et pression faible.
Première
Partie B : La dynamique interne de la Terre, Chapitre 1 : La structure du globe terrestre
Définition
Schéma simplifié de la structure interne de la Terre ( PREM )
Les ondes S ne se propagent pas entre 2900 et 5100 km de profondeurs donc la Terre est composé d'une couche à l'état liquide entre ces 2 profondeurs.
A environ 10 km sous les océans et 30 à 70 km sous les continents =, on voit une augmentation brutale de la vitesse des ondes sismiques. C'est le passage de la croûte au manteau: cette limite est appelée la discontinuité de Moho.
Mohorovicic a été le premier à mettre en évidence une discontinuité géologique entre 2 couches grâce aux calculs du trajet d'onde sismique réfléchi et réfracté.
A environ 70 km sous les océans et 100 à 150 km sous les continents on observe une diminution de la vitesse des ondes sismiques: cette zone est appelée la zone des moindres vitesse ( Low Velocity Zone) qui marque la limite entre une partie du manteau où les roches sont rigides ( manteau lithosphérique ) et cassantes et une partie du manteau où les roches sont plus ductiles( manteau asthénosphérique).
Ces différences de comportements rhéologiques sont liés aux conditions de pressions et de température. Au niveau de la LVZ ( correspondant à l'isotherme 1300°C ) est la zone où les conditions de pression et de température sont le plus proches des conditions de fusion. Les roches sont très ductiles. La LVZ est la couche sous-jacente des plaques lithosphériques ( plaques tectoniques) qui joue le rôle de découplage où les plaques peuvent glisser sur l'asthénosphère.
autres discontinuités:
- la discontinuité de Gutenberg qui sépare le manteau et le noyau externe.
- la discontinuité de Lehmann qui sépare le noyau externe et le noyau interne.
A retenir :
3 grandes familles de roches:
- les roches magmatiques issues d'un refroidissement de magma: roches plutoniques (refroidissement lent en profondeur : entièrement cristallisées : structure grenue), roches volcaniques ( refroidissement rapide en surface: microlites noyé dans de la pâte amorphe: structure microlitique ).
- les roches sédimentaires issues de l'accumulation de sédiments provenant de l'érosion d'une roche préexistante.
- les roches métamorphiques résultent d'une transformation à l'état solide d'une roche préexistante à cause du changement de pression et de température.
Roches semblables au granite: granitoïdes
Granite : quartz, feldspaths (orthose) et micas (biotite)
Gneiss : quartz , feldspaths (orthose) et micas (biotite) agencé en foliation + minéraux marqueurs du métamorphisme
Basalte : feldspaths ( plagioclase), pyroxène et olivine
Gabbro : feldspaths ( plagioclase), pyroxène et olivine
croûte continentale : densité:2,6( moyenne altitude : 100m)
croûte océanique: densité 2,9( moyenne altitude : -4500m)
roches sédimentaires : densité souvent inférieure à la roche mère
roche métamorphique : densité souvent supérieure à la roche mère
La distribution bimodale des altitudes montre un contraste géologique fondamental entre croûte océanique et croûte continentale. Les différences de natures et de densités des roches expliques les variations d'épaisseurs et d'altitudes.
Un séisme émet différents types d'ondes:
- les ondes de surfaces ( les plus destructrices ) se propagent en surface. On voit les ondes L( de Love) et les ondes R( de Rayleigh)
- les ondes de volume se propagent à l'intérieur du globe terrestre. On voit les ondes P( ondes de compression qui arrivent les premières peuvent se propager dans les milieux solides et liquides )et les ondes S ( ondes de cisaillement qui arrive en secondes et se propagent dans les milieux solides ).
Les ondes sismiques se déplacent plus rapidement si le milieu est dense( plus dense en profondeur et la température croit en profondeur ) et au contraire sont lente si le milieu est ductile( déformable).
Les ondes S ne se propagent pas entre 2900 et 5100 km de profondeurs donc la Terre est composé d'une couche à l'état liquide entre ces 2 profondeurs.
A environ 10 km sous les océans et 30 à 70 km sous les continents =, on voit une augmentation brutale de la vitesse des ondes sismiques. C'est le passage de la croûte au manteau: cette limite est appelée la discontinuité de Moho.
Mohorovicic a été le premier à mettre en évidence une discontinuité géologique entre 2 couches grâce aux calculs du trajet d'onde sismique réfléchi et réfracté.
Ces observations sont des arguments en faveur de mouvement de matière dans le manteau, hypothèse proposé dès 1921 par Arthur Holmes, comme moteur de la dérive des continents imaginée par Alfred Wegener en 1912.
Le gradient géothermique est la variation de la température en fonction de la profondeur traduit l'existence d'une source d'énergie interne, qui en se dissipant vers la surface est à l'origine du flux géothermique.
Les roches radioactives sont celle qui possède des éléments se transformant en autre éléments, en émettant de l'énergie (rayonnement électromagnétiques ou corpusculaires) et c'est dans le manteau que la libération de chaleur se fait le plus car il est volumineux.
Le gradient géothermique est faible dans l'asthénosphère et le manteau inférieur: la température est homogène car la transmission est efficace , en effet le transfert de chaleur est associé à un déplacement de matière( causé par les différence de température et de densité) : la convection . Au contraire dans la lithosphère , le gradient géothermique est élevé car la transmission de chaleur est lente, la roche est rigide et cassante donc la chaleur est transmise par diffusion de proche en proche à travers la matière statique: on parle de conduction.
La terre converti l'énergie thermique en énergie mécanique.La tectonique est une manifestation de la convection mantellique .
Rappel :
- vitesse rapide: densité forte, roches rigides, températures faibles et pression forte.
- vitesse lente: densité faible, roches ductiles, températures fortes et pression faible.
Notre adresse email
Télécharger notre application
