Chapitres
Les enveloppes terrestres
L'étude des ondes sismiques révèle que la Terre n'est pas homogène, et
que sa densité augmente avec la profondeur. La Terre est constituée d'enveloppes concentriques
aux propriétés physiques différentes :
- La
Lithosphère : solide-rigide qui contient la
discontinuité de Moho séparant la croûte du manteau supérieur rigide ;
- L'Asthénosphère : solide-ductile située dans le
manteau supérieur ;
-
La zone d'ombre des ondes P et S montre qu'il existe
une discontinuité majeure appelée discontinuité de Gutenberg, qui sépare le
manteau inférieur solide du noyau externe liquide ;
-
Le Noyau présente dans sa partie centrale une graine
solide.
| Onde | Sens de déplacement des particules | Milieu(x) de propagation | Vitesse des ondes | Amplitude des ondes |
| P (premières) | Parallèlement à la | Solides/liquides | + + + | + |
| S (secondes) | Perpendiculairement | Solides | + + | + + |
| L (longues) | Complexe | Solides/liquides | + | + + + |
Légende: (vitesse/amplitude)
+ lente/faible
+ + moyenne/moyenne
+ + + rapide/grande
Évaluation de l'amplitude d'un séisme
Dans une
station d'étude des séismes, il y a trois sortes de sismographes
différentes : un pour les déplacements verticaux, un pour les déplacements
horizontaux, et un autre pour les déplacements Est/Ouest.
Pou mesurer
la magnitude d'un séisme, on ne se sert pas des dégâts provoqués car il
dépendent du type de construction et de l'importance de l'urbanisation, mais on
se sert de l'amplitude des ondes. L'échelle de Richter rassemble les données
pour calculer l'amplitude d'un séisme par rapport à la distance à l'épicentre
et la magnitude du séisme.
L'intérieur du globe est
constitué d'au moins deux couches différentes dont la limite est située à
2900km de profondeur car il y a une zone d'ombre des ondes P.
Les ondes S forment une zone d'ombre beaucoup
plus étendue dû au fait qu'elle ne passent pas le noyau. Donc d'après leur
milieu de propagation, on en déduit que le noyau a une partie liquide (partie
externe du noyau).
La Terre se rapproche du modèle
qui a pour caractérisation une vitesse de propagation qui augmente avec la
profondeur, donc plus une station est loin de l'épicentre, plus la vitesse des
ondes P et S est grande. Pour les ondes L, la vitesse est constante. Les ondes
se propagent dans toutes les directions, donc plus la distance entre l'épicentre
et la station est grande, plus les ondes ont circulés en profondeur, or on
constate que plus elles circulent en profondeur, plus elles s'accélèrent. Donc
on en déduit que la densité des matériaux de la Terre augmente avec la
profondeur. Les ondes L ont une vitesse constante car elles circulent en
surface.
Les matériaux qui composent le globe terrestre
Seuls les matériaux de la croûte et du manteau supérieur sont
observables à la surface. Ces enveloppes sont accessibles par échantillonnage
et elles sont caractérisées par des compositions chimiques différentes. On a
déterminé leur composition chimique en étudiant les roches représentatives
suivantes :
- Le Granite pour la croûte continentale ;
- Le Basalte pour la croûte océanique ;
-
La
Péridotite pour le manteau.
Dans chacune des enveloppes, on
trouve toujours les mêmes éléments chimiques, nommés « éléments chimiques
majeurs » (O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K et Na). Ces éléments chimiques entrent
dans la composition des principaux minéraux constituants les roches qui sont
l'olivine, le pyroxène, le feldspath, le quartz et le mica noir.
Les
matériaux du manteau profond et du noyau étant inaccessibles en surface, c'est
indirectement par des études expérimentales et par l'étude des météorites que
l'on a déterminer leur composition respective : pour le manteau profond
composé de péridotite, et pour le noyau d'un alliage de fer et de nickel.
Le granite est constitué de quartz (riche en
silicium), de mica noir et de feldspath (riche en sodium et potassium).
Le basalte
contient beaucoup de pyroxène et olivine (riches en fer, et magnésium) ainsi
que du feldspath NaCa.
La
péridotite est composée de pyroxène et olivine (riches en fer et magnésium)
=> La composition chimique d'une roche dépend de sa
composition minéralogique.
Le noyau de la
Terre est constitué d'un alliage de fer et de nickel.
Discontinuités :
- Moho (croûte/manteau à 20km) = chimique
- Gutenberg
(manteau/noyau externe) = physique et chimique
- Lehmann (noyau externe/noyau interne) = physique
Les météorites
La Terre est structurée en
enveloppes concentriques de densité différentes qui augmente avec la
profondeur. Cette organisation de la
Terre résulte de sa formation par accrétion de petits corps
dont les chondrites sont des vestiges, et par différenciation des éléments en
fusion selon leur densité.
Le système
solaire est composé d'une seule étoile : le Soleil, de planètes
telluriques (rocheuses) et géantes (gazeuses), d'astéroïdes et météorites,
comètes et satellites.
Il existe
deux sortes de météorites : les
chondrites (qui représentent 80% des météorites) composées d'olivine, de
pyroxène (silicates), de métal, de molécules carbonées et inclusions de calcium
et aluminium, et les achondrites,
météorites ferreuses ou rocheuses.
La
composition de la Terre
et des chondrites sont presque identiques, mais les chondrites sont homogènes,
alors que la Terre
est hétérogène. Elles ont aussi la même composition chimique que le soleil (mis
à part les gaz)
La masse du
soleil représente 99,99% de la masse du système solaire, donc elle représente
celle du système solaire.
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