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Première Partie (durée 1h30)

Structure et composition de la Terre profonde

  1. La structure du manteau révélée par la sismologie :

Les sismologues utilisent la propagation des ondes sismiques pour « imager » l’intérieur dela Terre. Les mesures de variations de vitesse des ondes avec la profondeur permettent notamment de définir des interfaces majeures à l’intérieur du globe.

a. Quels sont les deux types d’onde de volume se propageant dans la Terre suite à un séisme ? Illustrez d’un schéma le mouvement des particules associé à ces deux types d’ondes. Donnez l’expression de la vitesse de ces ondes en fonction des propriétés du milieu (propriétés que vous définirez). Laquelle de ces deux ondes ne se propage pas dans les liquides, et pourquoi ?

b. Expliquez à l’aide d’un schém a commen t les loi s de l a réfractio n optiqu e permetten t de mettre en évidence la présence d’une zone liquide (noyau externe) à l’intérieur de la Terre. Comment peut-on mettre en évidence la présence d’un noyau solide au centre de la Terre ?

c. Expliquez à l’aide d’un diagramme pression-température la raison thermodynamique de la présence d’un noyau solide au coeur de la Terre là où i l fa it pourtan t l e plu s chaud Proposez une valeur de la température et de la pression au centre de la Terre.

d. Le modèle de Terre radial dit « PREM » (Preliminary Reference Earth Model) donne les variations de vitesses sismiques moyennes à l’intérieur de la Terre. Depuis la base de la croûte jusqu’à la limite noyau-manteau, rappelez les profondeurs des interfaces caractérisées par une forte variation des vitesses sismiques, et donnez leur nom.

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Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !