Structure interne et composition chimique de la terre

I.                    / La structure du globe

? Comment l’étude de la propagation des ondes sismiques à permis de comprendre sa structure profonde ?

1.)   ≠ types d’ondes sismiques

Définition : séisme = fracture brutale de roche résistante soumise à des tensions accumulées dans certaine région de l’écorce terrestre pendant des années (contrainte tectonique)

  S’accompagne d’une libération brutale d’énergie sous forme de vibration sismique

  Se propage dans toutes les directions.

Existe 3groupes de trains d’ondes sismique décalées dans le temps :

• Ondes P : plus rapides, compression décompression, longitudinales
• Ondes S : secondaire, transversale, de cisaillement.Ne se propage pas dans les liquides.
• Ondes L : moins rapides, de surface, se déplace à vitesse constante (toujours le même milieu.)

Ondes P et s dites profondes ou de volume nous renseigne sur la constitution du globe terrestre.

2.)   Les discontinuités révélés par sismologie

Propagation ondes sismiques = propagations raies lumineuses

1. limite croute/manteau = Moho

      Station proche de l’épicentre enregistrent après P écho rapproché => résultat d’une réflexion des ondes sur une surface de discontinuité peut profonde appelée Moho = limite croute manteau.

      Profondeur variable :

• continent = 30 à 40 km
• océan = 7 à 12 km
•  Montagne = jusqu'à 70 km

      2.    Limite noyau/ manteau = Gutemberg

    Sur le globe zone où ondes P et S disparaissent (105 à 142° sachant que 1° = 111 km).

S’explique par l’existence d’un obstacle = la discontinuité de Gutemberg qui dévie les raies sismiques située à environ 2900 km. Les ondes S ne dépasse pas cette discontinuités => noyau se comporte comme un liquide.

        3.     Limite lithosphère/ asthénosphère

Dans le manteau, entre 80 et 150 km on constate un net fléchissement de la vitesse des ondes P et S = L.V.Z qui marque la limite inférieur de la lithosphère rigide → changement d’état φ des matériaux sous l’action de la T° et P°.

Matériaux →ductiles de 250 à 300km en dessous manteau solide.

• 3 couches dans le manteau :
  • Manteau supérieur = solide, solidaire avec la croute =lithosphère
  • Manteau supérieur asthénosphérique = limite supérieur ductile
  • Manteau inférieur = solide

        4.    « Dernière » discontinuité

Vers 5400 km de profondeur →discontinuitée de Lehmann discerne le noyau externe « liquide » du noyau interne « solide ».

3.)   Structure expliqué par son histoire

2 étapes lors de la formation de la planète :

•  Formée par accrétion de météorite (chondrites) → sphère de magma (énergie libérée pdt impact)
• Différenciation = la Terre se refroidit élément chimique plus dense attirés au cœur par gravité, autre élément → manteau et croute

Terre = couche concentrique

II.                  Composition chimique du globe

Connu grâce à des relevés d’échantillon de roche, pour la profondeur, étude de la lave des volcans (magma fait remonter pierre du manteau)

Manteau inférieur et noyau →expérimentation et calcul, information indirect

1.)   Les roches de la croute terrestre

1. Croute continentale

Roche sédimentaires : gré calcaire

Roche magmatique : plutonique = basalte ; volcanique = basalte

Roche métamorphique : gneiss

Granite et roche métamorphique formés en profondeur. Erosion peut les faires affleurés.

             2.   Croute océanique

Plancher basaltique au dessus sédiment, en dessous gabbro.

2.)  Les roches plus profondes

1. Manteau supérieur

Observable au niveau des ophiolites → lambeau océanique poussée sur une plaque continentale lors de la convergence des plaques.

→ péridotites manteau supérieur, partie supérieur parie solidaire

→lithosphère en dessous manteau asthénosphérique plus ductile

            2.    Manteau inférieur

Même compo chimique que le manteau supérieur. P° plus élevée, d’autres associations de minéraux →≠

           3.    Noyau

Composé de Fer et Nikel : 75% Fe 4%N

Trouver grâce à l’observation de météorites (= chondrites)

•  Le manteau inférieur et le noyau sont inaccessibles