Structure interne de la terre

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Chapitre 1 : Structure et composition chimique de la Terre interne
TP 1 : Les données apportées par l’étude des ondes sismiques
L’objectif est de montrer que l’on peut étudier la structure profonde du globe grâce à des
méthodes de mesures indirectes de sismologie.
On travaille sur un séisme qui a eu lieu le 9 mars 1992 en Isère en France, à
1h54min34sec.
A votre
disposition
ConsignesCritères de
réussite
- Fiche
technique du
logiciel
« sismolog »
- Documents
annexe :
tableau et carte
de localisation
des stations
- document
annexe poste 2
- Fiche
technique du
logiciel
« sismolog »
POSTE 1 : Etude de la vitesse des ondes
Analyse de sismogrammes
- Utiliser le fiche technique du logiciel afin de
compléter le tableau du document annexe
uniquement pour les ondes P.- Localiser sur la carte du document annexe
l’épicentre de ce séisme en utilisant la méthode des
cercles.
- Vérifier en utilisant les fonctions du logiciel
sismolog.
- Compléter le tableau pour les ondes S puis en
déduire leur vitesse.
- Comparer la vitesse des ondes P et S : proposer
une explication aux différences constatées.
POSTE 2 : Etude du trajet des ondes
1- A partir du documentannexe du poste 2,
formuler un problème et émettre au moins
une hypothèse à ce constat.
2- Analyser les différents modèles et essayer de
voir quel modèle permettrait d’expliquer la
« zone d’ombre » et d’apporter des
informations sur la structure interne du globe
BILAN :
Rédiger un bilan sur l’apport de l’étude (vitesse
et trajet) des ondes sismiques sur la structure du
globe.
Savoirutiliser
le logiciel
« SISMOLOG »
Documents annexes TP 1
POSTE 1 : étude de sismogrammes
Séisme du 09/03/1992 en Isère à 1h 54 min 34 sec
Stations Distance à
l’épicentre
Heures
d’arrivées
des ondes
P
Temps
d’arrivé
des ondes
P
Vitesse
des ondes
P
Heures
d’arrivées
des ondes
S
Temps
d’arrivé
des ondes
S
Vitesse
des ondes
S
OG 08 5,4
RSL 6,1
OG 02 5,7
Carte delocalisation des stations
Echelle : 1 cm = 22 km
POSTE 2
Lorsque l’on étudie la propagation des ondes de volume P et
S qui se propagent à l’intérieur du globe à la suite d’un
séisme, on constate que les vibrations sont enregistrées dans
toutes les stations à l’exception de celles qui se situent à
l’intérieur d’une large bande de 2500 km ceinturant le globe,
entre 11500 km (103°) et 14500 km (142°)de distance à
l’épicentre d’un séisme localisé au Japon : c’est ce que l’on
appelle la « zone d’ombre ». Dans cette zone, les stations
n’enregistrent aucune onde P et S d’un séisme qui aurait lieu
au Japon.
FICHE TECHNIQUE : LOGICIEL « SISMOLOG »
« Sismolog » est un logiciel qui permet d’accéder à une base de données de 50 séismes. Pour chacun de
ces séismes, on dispose d’un ensemble desismogrammes (appelés traces) enregistrés par différentes
stations sismiques, indiquées par leur abréviation (OG02, JAUF …) pour l’événement sismique étudié.
1- Pour étudier de sismogrammes
 Cliquer sur Fichier/Ouvrir un séisme de base, cliquer sur le séisme à étudier puis Etudier.
 Sélectionner les stations et afficher « nombre de traces …. ».
 Pour relever les heures d’arrivée des ondes Pet S de chaque station :
- cliquer avec la souris sur les sismogrammes à l’endroit où apparaissent les ondes P puis cliquer
sur onde P. Faire de même pour les ondes S.
- cliquer ensuite sur Solution/voir les temps de référence pour vérifier et corriger vos résultats.
2- Principe pour localiser l’épicentre d’un séisme par la méthode des cercles.
Les ondes sismiques sont enregistrées par lesstations avec un délai proportionnel à leur distance à
l’épicentre. On peut ainsi localiser l’épicentre en traçant un cercle qui aurait pour centre la station
considérée et pour rayon sa distance à l’épicentre.
L’intersection des trois cercles correspondant aux 3 stations indiquera le lieu de l’épicentre.
Pour vérifier le lieu de l’épicentre à partir du logiciel sismolog, utiliser les...
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