2. La structure interne de la Terre

Question 1

L’étude de … montre que la Terre est structurée en enveloppes concentriques de tailles, masses et masses volumiques différentes

Answer 1

la propagation des ondes sismiques

Question 2

Citer 3 enveloppes concentriques qui structurent la Terre

Answer 2

la croûte (continentale ou océanique), le manteau et le noyau

Question 3

La lithosphère se distingue de l’asthénosphère sous-jacente par un comportement …

Answer 3

rigide

Question 4

Citer 3 critères qui varient avec la profondeur

Answer 4

la température, la pression, la masse volumique

Question 5

Masse de la Terre

Answer 5

5.96x10^(24) kg

Question 6

Densité moyenne de la Terre

Answer 6

5.517

Question 7

En surface de la Terre, les matériaux échantillonnés ne présentent que très rarement des densités supérieurs à …

Answer 7

3.3

Question 8

Les matériaux beaucoup plus denses se situent…

Answer 8

près de l’axe de rotation de la Terre, ce qui a pour effet de diminuer l’effet axifuge responsable du renflement équatorial

Question 9

Quel argument a permis d’estimer qu’il existait au centre de la Terre un coeur représentant 16% du volume planétaire et contribuant pour 33% à sa masse ?

Answer 9

la prise en compte du moment d’inertie de la Terre

Question 10

Les matériaux constituant le coeur ont une densité voisine de …

Answer 10

10

Question 11

Que produisent les séismes ?

Answer 11

les séismes produisent des vibrations qui se propagent de façon multidirectionnelle sous forme d’ondes sismiques

Question 12

Quel est le but de l’étude des séismes ?

Answer 12

c’est par cette analyse que l’on tente de décrypter des interfaces éventuelles et la composition des enveloppes traversées. Il s’agit d’une échographie naturelle du globe

Question 13

Nom donné au point qui initie la brutale libération le long d’une faille par rupture, accompagnée d’un brusque mouvement relatif des deux compartiments rocheux ,

Answer 13

Le foyer

Question 14

Nom donné à l’énergie libérée sous forme de chaleur et de vibrations qui se propagent dans les roches de proche en proche

Answer 14

Ondes sismiques

Question 15

Matérialisent les positions successives des matériaux qui entrent en vibration simultanément autour du foyer

Answer 15

les fronts d’onde

Question 16

Symbolisent les directions de propagation des ondes et sont en tout point perpendiculaires au fronts

Answer 16

les raies sismiques

Question 17

Chaque stations d’enregistrement possède … (nombre) sismographes disposé en parallèle/perpendiculairement , … (nombre) d’entre eux dans le plan … , le troisième … (plan) ; cette disposition permet de définir précisément dans l’espace la direction d’émergence du rai sismique à la station.

Answer 17

3 - perpendiculairement - 2 - horizontal - vertical

Question 18

Sont des ondes de compression

Answer 18

ondes P

Question 19

Sont des ondes de cisaillement

Answer 19

ondes S

Question 20

Représentent le déplacement des particules de façon multidirectionnelle par rapport à leur direction de propagation

Answer 20

ondes de surface

Question 21

Définir l’onde de compression

Answer 21

dilatation qui déplacent les particules parallèlement à leur direction de propagation, et qui se transmettent dans les milieux solides et liquides.

Question 22

Définir l’onde de cisaillement

Answer 22

ondes qui déplacent les particules perpendiculairement à leur direction de propagation, et qui ne se transmettent que dans les matériaux solides

Question 23

Se sont des ondes de volume

Answer 23

ondes P et S

Question 24

Définir l’onde de volume

Answer 24

onde dont la propagation (vitesse, trajectoire) est dépendante des propriétés physico-chimiques des milieux traversés (densité, nature chimique, état physique …)

Question 25

En pénétrant en profondeur dans un milieu de même composition, les ondes sismiques évoluent dans des matériaux … denses, et leur vitesse tendent à …. ; les angles d’incidence et de réfraction …

Answer 25

de plus en plus - augmenter - augmentent

Question 26

Que doivent avoir, en première approximation, les rais sismiques des ondes de volume qui traversent le globe en profondeur ?

Answer 26

une forme courbe

Question 27

Quelle relation peut-on établir les vitesses et la masse volumique en terme de fonctions ? En expliquer la cause.

Answer 27

Les vitesses sont des fonctions croissantes de la masse volumique (ou de la densité) des matériaux. Cela est dû au fait que les matériaux de masse volumique plus élevée présentent un module d’incompressibilité (paramètre K) plus élevé et le coefficient de cisaillement (mu) aussi.

Question 28

Légender le schéma suivant

Answer 28

Question 29

Légender le schéma suivant

Answer 29

Question 30

Qu’est ce qui a permis la construction d’hodographe ?

Answer 30

Grâce aux enregistrement sismique réalisés dans diverses stations sismiques à la surface du globe et issus de mltiples séisme aux localisation très diversifiées

Question 31

Définir un hodographe

Answer 31

diagramme donnant une représentation vectorielle des vitesses relatives instantanées en tout point d’un corps ou d’un fluide qui se déforme. On l’utilise en physique, en astronomie, en météorologie et en mathématique.

Question 32

Quelle hypothèse permet de formuler la construction d’hodographes ?

Answer 32

Ceci permet de formuler l’hypothèse d’une symtrie sphérique pour l’organisation interne du globe

Question 33

Sur quelle base mathématique se construit l’hodographe ?

Answer 33

Selon la loi de Descartes sin(ix)/Vx =constante (avec ix angle d’incidence ou de réfraction et Vx vitesse de propagation de l’onde en profondeur x) il est alors possible de proposer des profils de vitesse (loi de variation de V en fontion de la profondeur) qui permettent de rendre compte au mieux des hodographes obtenus

Question 34

Que peut on observer en profondeur concernant la vitesse des ondes P et S ? Comment peut-on l’expliquer ?

Answer 34

Il existe sur de grands intervalles de profondeur des augmentations des vitesses des ondes P et des ondes S assez régulières avec la profondeur. Ces augmentations peuvent s’expliquer par l’élevation de la pression qui affecte la rhéologie (loi de déformations) du matériaux (module d’incompressibilité K, module de cisaillement µ, ainsi que la densité)

Question 35

Certaines profondeur son particulières… Donner cette particularité et ce qu’elle montre.

Answer 35

A certaine profondeur, des surfaces ou des couronnes sphériques, de quelques kilomètres d’épaisseur tout au plus, au niveau desquelles de grandes variations des vitesses des ondes sismiques (augmentation ou diminution) sont concentrées. Ces “anomalies” signent l’existence en profondeur de discontinuités dans la structure du globe.

Question 36

Par quoi se trouve reflétée la zone d’ombre présente dans les hodographes entre 11 500 et 14 000 km d’éloignement de l’épicentre ?

Answer 36

• par un ralentissement des ondes P au-delà de 2 900 km de profondeur
• Une disparition des ondes S

Question 37

Définir la discontinuité de Gutenberg

Answer 37

C’est une discontinuité présente vers 2900 km de profondeur qui permet de passer, en se rapprochant du centre de la Terre, d’un milieu solide et relativement “rapide” (dans lequel les ondes P se propagent rapidement), à un milieu plus “lent” (ralentissement de la vitesse des ondes P), aux propriétés analogues à celles d’un liquide (disparition des ondes S)