Section 2.1: Les grandes divisions internes de la Terre

Question 1

On peut diviser l’intérieur de la Terre selon ?

Answer 1

a) La composition (chimique et minéralogique) des matériaux

b) Les caractéristiques physiques des matériaux

Question 2

Quand on parle de sa composition chimique, la Terre est divisée de quelle façon ?

Answer 2

• Croûte terrestre (océanique et continentale «écorce»)
• Manteau (supérieur et inférieur)
• Noyau (externe et interne)

Question 3

Quand on parle de ses caractéristiques physiques, la Terre est divisée de quelle façon ?

Answer 3

• Lithosphère
• Asthénosphère
• Mésosphère
• Noyau (externe et interne)

Question 4

L’épaisseur du manteau ?

Answer 4

2885 km (le manteau inférieur étant beaucoup plus épais que le manteau supérieur; 3 fois environ)

Question 5

L’épaisseur du noyau externe et interne ? et sa distance ?

Answer 5

«Épaisseur (distance)»
Externe: 2270 km (2885 km = moins que Gatineau/Vancouver)
Interne: 1216 km (5155 km = mois que Gatineau/Paris)

Question 6

À quelle état est la croûte (océanique et continentale) ?

Answer 6

solide

Question 7

Quels sont les minéraux les plus abondants dans la croûte terrestres ?

Answer 7

Silicates (silicium, oxygène):

• Feldspath (groupe de minéraux le plus présent à la surface de la Terre 50%)
• Quartz (25%)
• Pyroxène
• Amphibole
• Mica (feuillets)

Autres:

• Calcite (craie)
• Hématite (oxyde de fer, rouille)

Question 8

Qu’est-ce que le Moho ?

Answer 8

Discontinuité de Mohorovicic (ou Moho) est la limite entre la croûte terrestre et le manteau.

• contraste de densité
• changement de composition chimique (minéraux)

Question 9

Quelle croûte terrestre est la plus dense (lourde) ?

Answer 9

la croûte océanique (même si elle est moins épaisse)
-elle aura donc tendance a aller sous la croûte continentale lors d’une collision due aux mouvements des plaques tectoniques

Question 10

L’épaisseur de la croûte océanique ?

Answer 10

7 km (mais variable de 5 à 8 km)

Question 11

L’épaisseur de la croûte continentale ?

Answer 11

30 à 50km (mais peut varier de 10 à 70 km, car plus épaisse sous les jeunes montagnes)

Question 12

SIMA et SIAL ?

Answer 12

SIMA : associé à la croûte océanique
SIAL: associé à la croûte continentale

Éléments les plus abondants selon la croûte:
SIMA: Si et Mg
SIAL: cations plus abondants: Si et Al
*anion plus abondants: O

Question 13

La croûte continentale représente combien de pourcent la surface terrestre ?

Answer 13

30%

Question 14

Croûte continentale, roches felsique ou mafique ? (indentification des roches ignées)

Answer 14

Felsique (riche en feldspath et silice) à intermédiaire

SIAL

Question 15

Croûte océanique, roches felsique ou mafique ? (identification des roches ignées)

Answer 15

Mafique (riche en magnésium et fer)

SIMA

Question 16

Densité de la croûte continentale VS celle de la croûte océanique ?

Answer 16

continentale : 2,7 à 3,0 g/cm3 (moins dense)

océanique: 3,2 g/cm3 (plus dense)

Question 17

La croûte océanique représente combien de pourcent la surface terrestre ?

Answer 17

70% (environ superficie des océans)

Question 18

Socle, minéraux et couverture de la croûte continentale ?

Answer 18

Socle: roches ignées (granite, granodiorite) et métamorphiques (gneiss, schiste)

Minéraux: quartz, feldspath, micas

Couverture: roches sédimentaires

Question 19

Socle, minéraux et couverture de la croûte océanique ?

Answer 19

Socle: roches ignées; basalte (partie supérieure) et gabbro (partie inférieure)

Minéraux: pyroxène, feldspath, olivine (pas quartz)

Couverture: sédiments

Question 20

Couleurs de roches ignées (à peu près):

felsique, intermédiaire, mafique et ultra-mafique

Answer 20

felsique: blanc/rose
intermédiaire: gris
mafique: noir
ultra-mafique: vert

Question 21

Caractéristiques du manteau ?

Answer 21

• 2900 km
• densité: 3,3 à 5 g/cm3
• ultra-mafique (très riche en Mg et Fe)
• roche ignées: péridotite, dunite (manteau supérieur)
• Minéraux: olivine, pyroxène (manteau supérieur)
• éléments les plus abondants dans le manteau (Si, Mg, Fe) *Mg et Fe plus dense que Al

-le manteau peut être solide ou ductile selon la profondeur:
Manteau supérieur (partie superficielle = solide & le reste = ductile (plastique))
Manteau inférieur (solide)

Question 22

Discontinuité de Gutenberg ?

Answer 22

C’est la limite entre le manteau et le noyau externe.

• contraste MAJEUR de densité (5,5 —> 10 g/cm3)
• changement MAJEUR de composition chimique (silicates solides —> fer métallique liquide)

Question 23

3 manières de transférer de la chaleur ?

Answer 23

• rayonnement/radiation (pas rapide, mais nécessite pas de matière)
• conduction (nécessite matière, mais matière ne bouge pas)
• Convection (matière bouge) *cellule de convection dans le manteau ou bien dans l’eau d’une casserole qui boue

Question 24

Pourquoi y a-t il de la chaleur dans le manteau ?

Answer 24

• désintégration radioactive

- chaleur initiale du fondement de la Terre

Question 25

Convection dans le manteau… expliquez

Answer 25

-Augmentation de la T°C dans le manteau = beaucoup plus graduelle que dans la croûte
-T°C dans le manteau beaucoup plus homogène que sa la croûte
-Il faut un moyen de répartir cette chaleur… les roches sont de mauvais conducteurs… alors convection
-Désintégration radioactive de certains éléments dans le manteau –> Flux de chaleur –> Cellules de convection
-2 modèles:
Dans tout le manteau
Uniquement dans le manteau supérieur
-Grâce à la convection dans le manteau, les plaques tectoniques bougent.

Question 26

Caractéristiques du noyau ?

Answer 26

• très dense ! (moyenne = 11 g/cm3)
• pressions immenses ! (des millions de fois plus grandes que celle de l’air à la surface de la Terre)
• composition: Fe, Ni (+/- S et O)
• métallique (fer): bon conducteur de l’électricité et de la chaleur

Noyau externe: liquide (viscosité environ comme de l’eau), océan de fer

Noyau interne: solide

-Manteau solide –> noyau liquide: les matériaux constituant le noyau ont une T°C de fusion plus basse que celle des matériaux dans le manteau.

Question 27

Qu’est-ce que le Magnétisme terrestre (noyau) ?

Answer 27

• la terre agit comme un dipôle magnétique (un aimant)
• les lignes de forces magnétiques tout autour de la planète établissent le champ magnétique
• l’aiguille d’une boussole s’aligne selon les lignes de force (Nord-Sud)

Question 28

Pourquoi étudier le magnétisme terrestre (noyau) ?

Answer 28

• permet à l’Homme de naviguer (boussole)
• permet aux animaux migrateurs de se déplacer en utilisant des structures cellulaires magnétiques dans leur cerveau
• dévie de la Terre les vents solaires dangereux (car ils détruisent l’ADN)

Question 29

Nord et Sud magnétique VS Nord et Sud géographique ?

Answer 29

Géographique : les pôles

Magnétique: pas fixe, bouge (car dans le noyau externe, liquide, turbulence, pas parfait); aujourd’hui 13°29’

Question 30

Comment le magnétisme terrestre est-il créé ?

Answer 30

• les hétérogénéités chimiques et thermiques dans le noyau externe liquide produisent des différences de densité
• ces différences de densité induisent des mouvements intenses de convection des matériaux conducteurs (Fe, Ni) du noyau externe
• la convection des matériaux conducteurs liquides (Fe, Ni) crée des courants électriques
• ces courants électriques créent à leur tour le champ magnétique terrestre

Question 31

Les aurores polaires (boréales ou australes) … expliquez

Answer 31

boréales: hémisphère nord
australes: hémisphère sud

plus proche des pôles, plus de chances de voir aurores

en pénétrant dans la haute atmosphère, les ions des vents solaires entrent en collision avec les atomes de l’atmosphère. ceux-ci sont excités et émettent de la lumière

Question 32

Caractéristiques de la lithosphère (division physique) ?

Answer 32

• «lithos» = pierre (sphère de pierre)
• rigide et froide
• comprend: croûte terrestre (c.c. et c.o.) et la partie superficielle du manteau supérieur
• plus épaisse sous la c.c. que sous la c.o.
• flotte sur l’asthénosphère
• divisée en plaques tectoniques

*donc les plaques tectoniques flotte sur l’asthénosphère

Question 33

Caractéristiques de l’asthénosphère (division physique) ?

Answer 33

• «sthenos» = sans résistance (sphère sans résistance)
• chaude et ductile
• correspond au manteau supérieur (partie «molle» ou plastique sous la lithosphère)

Question 34

Caractéristiques de la mésosphère (division physique) ?

Answer 34

• «meso» = milieu (sphère du milieu)
• correspond au manteau inférieur :
  
  • chaude
  • solide
  • haute densité
  • hautes T°C et P
  • riche en Mg
  • roches mafiques
  • etc.

Question 35

Caractéristiques du noyau (division physique) ?

Answer 35

• correspond au noyau décrit dans la composition chimique
• externe: liquide (aussi fluide que de l’eau)
• interne: solide

Question 36

Le cas des kimberlite - minerais de Diamants ?

Answer 36

*diamants = minéral fait de carbone

• kimberlite: roche ignée ultramafique contenant des diamants; magma provient de la fusion partielle du manteau; présente dans la croûte terrestre sous forme de «tuyau» ou de «carotte»; pour avoir des diamants, il faut que ça remonte vite.
• ville de Kimberley (Afrique du Sud)
• Site de la plus importante mine de diamants de l’histoire (Big Hole = mine à ciel ouvert; 50 000 mineurs de 1866 à 1914; fermée en 2005)

Formation:

1) carbone transformé en diamant sous les conditions de T°C et P extrêmes à environ 200 km à la base de la lithosphère
2) remontée rapide de magma ultramafique à partir du manteau (asthénosphère) et à travers la lithosphère; capture de diamants ou de fragments de roches contenant des diamants
3) Éruption volcanique explosive à partir du «tuyau» de kimberlite
4) cristallisation (refroidissement) du magma dans le «tuyau»

Kimberlite - Diamants:

• minéral le plus dur
• utilités: bijoux (25%) et abrasifs
• instable à la surface de la Terre (va se changer en graphite)