la structure du globe terrestre, Guide, Projets, Recherche de Sciences de la Vie et de la Terre (SVT)

Télécharge la structure du globe terrestre et plus Guide, Projets, Recherche au format PDF de Sciences de la Vie et de la Terre (SVT) sur Docsity uniquement! THÈME 3 : LA DYNAMIQUE INTERNE DE LA TERRE Chapitre 1: La structure du globe terrestre. Introduction. La Terre est une planète tellurique constituée de différentes couches concentriques. Elle présente en surface deux grands domaines aux caractéristiques géologiques différentes : les océans et les continents. Comment déterminer et comprendre la structure du globe terrestre ? I Apport des données pétrologiques à la connaissance de la structure superficielle de la Terre. L’étude des altitudes sur Terre permet d’observer une distribution bimodale qui distingue 2 domaines : le domaine océanique (+300 m en moyenne) et le domaine continental (-4800 m en moyenne). Ces deux domaines présentent des caractéristiques différentes notamment au niveau de la composition. Par échantillonnage direct de roches ou par le biais de forage , on peut identifier les roches caractéristiques de la partie superficielle de ces 2 domaines ainsi que leur densité: les croûtes. Domaine océanique densité 2,9 Roches magmatiques volcaniques (texture microlithique = verre + microlithes + quelques gros cristaux) composition minéralogique = Plagioclase + Pyroxène + Olivine Roches magmatiques plutoniques (texture grenue = entièrement cristallisée) composition minéralogique = Plagioclase + Pyroxène + Olivine Domaine continental densité 2,7 roches variées : roches sédimentaires (dans des bassins) roches magmatiques (type granite) et métamorphiques (gneiss) dans les chaînes de montagnes (récentes et anciennes) Si la composition de la croûte continentale présente une certaine hétérogénéité visible en surface, une étude en profondeur révèle qui les granites en sont les roches les plus représentatives. II L’apport des études sismologiques à la connaissance de la structure interne de la Terre. Avec un rayon de 6371 km et des forages qui n’excèdent pas 12 km de profondeur, la structure interne de la Terre ne peut être modélisée qu’à partir de données indirectes., notamment les données issues de la Sismologie (Science qui étudie la propagation des ondes libérées par les séismes). TP1 : Ondes sismiques et structure interne du globe Mesure de vitesse d’ondes dans différentes roches à différents états A. La propagation des ondes sismiques Un séisme résulte de la libération brutale d’énergie lors de la rupture de roches soumises à des contraintes : lorsque que des contraintes s’accumulent sur une roche, celle-ci se déforme d’abord de façon élastique puis casse lorsqu’elle atteint son seuil de rupture. L’énergie libérée se propage sous forme d’ondes libérées dans toutes les directions : • les ondes P (les premières, les plus rapides) et les ondes S (les secondes, un peu moins rapides et qui ne se propagent pas dans les liquides) = ondes de volume • les ondes de surface ou ondes L (les moins rapides mais les plus destructrices) La vitesse de propagation des ondes sismiques dépend de paramètres comme la nature des matériaux traversés, leurs propriétés mécaniques et leur température. Vitesse de propagation des ondes Interprétation Changement brutal Changement de roche (nature) Variation progressive Changement de propriété physique au sein de la même roche (comportement : ductile/ cassant) Vitesse importante Matériel froid et rigide Vitesse faible Matériel ductile et chaud L’étude de la vitesse des ondes permet d’identifier les changements de couches géologiques et de déterminer leur épaisseur. Lors de leur propagation au sein du globe, les ondes rencontrent des discontinuités (limite séparant deux milieux de propriétés différentes) et sont réfléchies et/ou réfractées. L’étude de leur temps d’arrivée en surface (enregistrés par les sismogrammes) a permis d’identifier les couches internes concentriques du globe. B. Onde sismiques et structure superficielle du globe. • La discontinuité de MOHOROVICIC : le MOHO. La discontinuité de MOHOROVICIC ou Moho correspond à la limite croûte/manteau. A son niveau, les ondes P et S sont brutalement accélérées ce qui signifie qu’elles ont changé de milieu (la nature des roches est différente). Le Moho est situé en moyenne à 30 km sous le domaine continental et à 7 km sous le domaine océanique : cela signifie que la croûte continentale est plus épaisse que la croûte océanique. • Lithosphère et asthénosphère. Activité : Distinguer la lithosphère et l’asthénosphère Autour de 100 km de profondeur, les ondes sismiques sont légèrement ralenties sans qu’il y ait de changement brutal de vitesse : la nature de la roche reste la même mais cette roche change de comportement. A cette profondeur, les roches du manteau atteignent 1300°C : elles deviennent ductiles et ne cassent plus. Cette zone est appelée LVZ (Low velocity zone), c’est une limite thermique (isotherme 1200-1300°C) qui sépare : • la lithosphère (lithos = roche) froide, rigide et cassante • et l’asthénosphère (asthénos = sans résistance) plus chaude, ductile et déformable. L’épaisseur de la lithosphère dépend de la température. Si les températures changent, la lithosphère peut devenir plus fine ou plus épaisse. La lithosphère est plus épaisse sous les continents que sous les océans. La structure superficielle de la Terre