structure de la terre

Pages: 7 (1593 mots) Publié le: 4 décembre 2014
LA STRUCTURE INTERNE DU GLOBE

Il est possible d’étudier de façon directe seulement les quelques premiers km de profondeur de la Terre. L’étude des forages est insuffisante car le forage le plus profond ne dépasse pas 12km, alors que le rayon de la Terre = 6370 km
Pour déterminer la structure interne de la Terre, les géologues ont donc eu recours à des méthodes indirectes, tel que lasismologie (étude des séismes).

DEFINITIONS

Séisme : rupture brutale de roches en profondeur soumises à des tensions qui s’accumulent pendant des années ou des siècles ;
Foyer ou hypocentre : lieu du séisme où se produit la rupture ;
Epicentre : zone située à la surface du globe à la verticale du foyer ;
Sismographe : appareil permettant d’enregistrer des ondes sismiques ;
Sismogramme : courbedessinée par le sismographe.


STRUCTURE DU GLOBE TERRESTRE

L’appareillage
Le sismographe est composé d’un pendule de grande masse (ayant une forte inertie) fixé sur un support qui est solidaire au sol (fig.). En cas de secousse, c’est le mouvement relatif du support par rapport à la masse pesante du pendule qui est enregistré.
Les courbes enregistrées ou sismogrammes (fig.) permettentde distinguer trois types d’ondes dont les vitesses de propagation sont fonction des caractéristiques des milieux traversés (élasticité, densité….).
Celles qui sont enregistrées en premier par le sismographe sont celles qui sont arrivées le plus rapidement du foyer du séisme. On les appelle les ondes P (premières), elles sont rapides, ce sont des ondes longitudinales de compressions et dedécompressions se déplaçant dans les milieux solides ou fluides.
Les secondes représentent les ondes S (secondaires), plus lentes à se propager elles sont des ondes transversales de cisaillement se déplaçant dans les solides (pas en milieu liquide).
Les troisièmes sont les ondes L, ce sont des ondes de surface encore plus lentes et correspondent à un mouvement de torsion. Elles se subdivisent en ondesQ transversales et en ondes R (ou de Rayleigh), elliptiques nées de l’interférence des ondes P et S.
Sismique et structure interne du globe
Quand une onde atteint une discontinuité (frontière séparant 2 milieux de propriétés physiques différentes), l’onde se réfléchit ou se réfracte. La vitesse de propagation des ondes dépend des caractéristiques du milieu dans lequel elle se propage :pression, température, composition.



Les stations situées jusqu’à 11500 km (105°) de l’épicentre d’un séisme enregistrent des ondes P et S directes. Au delà de cette limite et jusqu’à 14500 km (142°), il existe ce qu’on appelle la zone d’ombre, qui est une zone où les stations n’enregistrent que les ondes dues au séisme. Ensuite, seules les ondes P réapparaissent. Cette zone d’ombre est due au faitque les ondes sont réfractées deux fois sur une discontinuité interne. Les calculs amènent à penser que cette discontinuité est située à 2900 km de profondeur, elle est appelée discontinuité de Gutenberg, séparant le manteau du noyau. Le fait que les ondes S ne réapparaissent pas conduit à conclure que ce noyau est liquide (les ondes S ne se propagent pas dans les liquides).







Etudedes vitesses des ondes en fonction de la profondeur.
La courbe suivante présente la vitesse des ondes P et S en fonction de la profondeur :

.

Toutes les stations d’observations à la surface du globe enregistrent le même type de courbe. On peut donc penser que le globe est composé d’enveloppes concentriques. On peut remarquer trois « cassures » nettes dans les courbes :
- au tout début dela courbe (entre 10 et 70 km de profondeur) augmentation très rapide de la vitesse,
- à 2900km de profondeur, grande chute de la vitesse,
- à 5 400 km, augmentation brutale.
Ces cassures mettent en évidence 3 discontinuités dans la constitution de la terre :
- Le Moho (Mohorovicic) entre 10 et 70 km de profondeur,
- la discontinuité de Gutenberg à 2900 km,
- la discontinuité de Lehman à...
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