Partielo | La structure du globe terrestre

Définition

Une roche

Matériau solide formé en général d'un assemblage de minéraux ; et les minéraux sont constitués d'éléments chimiques.

A retenir :

Rappel des trois grandes catégories de roches :

Les roches magmatiques : roches qui se forment à partir du refroidissement d'un magma
Les roches sédimentaires : roches qui se forment à la surface de la croûte terrestre, qui résultent d'une compaction (et cimentation) de boue, sable, graviers ou de fossiles.
Les roches métamorphiques : roches formées par recristallisation (et déformation) de roches sédimentaires/magmatiques à cause de la température et de la pression qui augmentent avec la profondeur dans la croûte terrestre.

I. Deux croûtes différentes : océan et continent -> Structure de la croûte

Les roches continentales et océaniques sont différentes :

Par leur densité : les roches océaniques sont + denses que les roches continentales
Par leurs minéraux : le plagioclase est présent dans les 3 roches / le pyroxène et l'olivine seulement dans les roches océaniques / le quartz, la biotite et la muscovite seulement dans les roches continentales
Par l'âge de la croûte : la croûte continentale est beaucoup plus âgée que la croûte océanique

Le basalte et le gabbro ont la même minéralogie mais leur structure les différencie : Le basalte est microlithique, le gabbro est grenue.

Définition

Microlithique/Grenue

Microlithique = roches formées par le contact de magma avec la surface donc pas les minéraux n'ont pas le temps de se former complètement (à cause du refroidissement brutal) : roches avec des petits cristaux piégés dans du verre volcanique. Grenue = roches issues d'un magma qui reste en profondeur donc les minéraux ont le temps de se former entièrement : roche formée uniquement de cristaux (visible à l'œil nu la plupart du temps )

A retenir :

On sait donc qu'il y a des différences d'altitudes, puisque la nature des roches est différente par leur densité, minéralogie et mode de formation.

II. La structure interne du globe

Définition

Ondes sismiques

Les ondes sismiques se propagent dans toutes les direction, à une certaine vitesse. Il existe plusieurs types d'ondes sismiques : les ondes P et les ondes S et (ondes de surface) Les ondes P -> compression ; dilatation Les ondes S -> oscillations Les ondes de surface -> "torsions"

A retenir :

Quand les ondes arrivent à une discontinuité (= changement de milieu, donc nature des roches différentes) elles sont réfléchies ou réfractées.
Quand les ondes sismiques traversent un milieu où la température est différente, leur vitesse change : elles accélèrent dans un milieu + froid donc + dense, et ralentissent dans un milieu + chaud donc - dense

L'analyse des variations de la vitesse des ondes sismiques indique que le globe est constitué de plusieurs couches. (On analyse leur temps d'arrivée)

On a pu identifier plusieurs discontinuités, comme celle entre la croûte et le manteau (Moho), et celle entre le manteau et le noyau (Gutenberg).

Lors d'un séisme, il existe une zone d'ombre sur le globe où peu d'ondes sismiques P parviennent. C'est dû à la réfraction et la réflexion des ondes P, qui sont déviées. Cette zone d'ombre confirme l'existence du noyau.
L'absence d'ondes sismiques S à une certaine profondeur indique que le noyau externe est liquide et que le reste du globe terrestre est solide, car elles ne se propagent que dans les solides.

A retenir :

La LVZ (région du manteau terrestre où la vitesse de propagation des ondes sismiques est plus faible que dans les zones environnantes) permet de distinguer la lithosphère de l'asthénosphère.

Lithosphère = Couche rigide constituée de la croûte et d'une partie du manteau supérieur.

Asthénosphère = Couche ductile sur laquelle repose la lithosphère, elle est constituée d'une partie du manteau supérieur.

III. Un globe agité -> Modalité de transfert de chaleur dans chaque couche (convection/conduction)

Définition

Gradient géothermique

L'augmentation de la température de la Terre, qui augmente toujours avec la profondeur. Le gradient géothermique moyen est de 30°C/km dans la croûte continentale. Il existe des variations du gradient géothermique de la Terre, qui s'observent dans les différentes enveloppes terrestres.

A retenir :

Il y a deux modalités de transfert de chaleur différentes dans les différentes couches terrestres :

La conduction : La chaleur est transmise d'atome en atome, sans mouvement de matière. (gradient fort ; - efficace)
La convection : La chaleur est transportée grâce à un mouvement de matière. La matière chaude, moins dense, remonte à la surface où elle se refroidit, se condense et replonge. (gradient faible ; + efficace)

La conduction est la modalité de transfert de chaleur dans la croûte, le manteau lithosphérique, le noyau interne et à la discontinuité de Gutenberg (manteau- noyau).

La convection est la modalité de transfert de chaleur dans le manteau asthénosphérique, le manteau inférieur et le noyau externe.

IV. Bilan du chapitre -> Structure interne du globe terrestre

Schéma de la structure interne du globe terrestre : Le modèle PREM