Chapitre n 2. Interprétation des différences entre océans et continents.

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Marie Bibeau
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1 Chapitre n 2 Interprétation des différences entre océans et continents.

2 Introduction À partir de la distribution bimodale des altitudes terrestres, Wegener avait supposé que la croûte terrestre était constituée de deux croûtes bien distinctes : une croûte continentale «légère» une croûte océanique «plus dense». II est actuellement possible de préciser cette distinction.

3 I- une connaissance plus précise de la croûte terrestre. 1) l étude sismique de la croûte terrestre. a) une nouvelle discontinuité: le moho. En 1909, suite au séisme de Zagreb, Mohorovicic remarque que les stations proches de l'épicentre (quelques centaines de kilomètres) reçoivent des ondes directes mais aussi de nombreux échos rapprochés de ces ondes. Il les interprète comme le résultat de réflexions des ondes sur une surface de discontinuité peu profonde (appelée aujourd'hui le Moho).

4 Elle marque la limite sismique entre la croûte terrestre (océanique ou continentale) et le manteau.

Correction de l exercice Distance épicentrale = 63,3 km. Heure du séisme : 3 h 12 min 04 s.

Toutes les ondes ont démarrées à 3h 12 min 04 s Ondes P : 3h 12 min 15.

Temps mis par les ondes PMP pour parcourir la distance rouge: 14, 54s.

5 Correction de l exercice Distance épicentrale = 63,3 km. Heure du séisme : 3 h 12 min 04 s. Arrivée des ondes P à 3 h 12 min 15,580 s. Arrivée des ondes PMP à 3 h 12 min 18,540 s. Toutes les ondes ont démarrées à 3h 12 min 04 s Ondes P : 3h 12 min s Temps mis par les ondes P pour parcourir d: 11, 58s. Temps mis par les ondes PMP pour parcourir la distance rouge: 14, 54s. Selon le théorème de Pythagore: h 2 +( d/2) 2 = hypoténuse 2 Calcul de la distance parcourue par les ondes PMP: D= v x t soit 6 x = km Sachant que les angles sont égaux, l hypoténuse est ½ x = km On applique le théorème de Pythagore: H 2 = (43.62) 2 (31.65 ) 2 soit km Donc h = 30 km Ondes PMP 3h 12min s

$b) Les apports de la sismique - réfraction Voir fiche technique p 401 À partir des techniques de sismique réflexion, qui consistent à émettre des ondes sismiques dans le sous-sol et à étudier les$

6 b) Les apports de la sismique - réfraction Voir fiche technique p 401 À partir des techniques de sismique réflexion, qui consistent à émettre des ondes sismiques dans le sous-sol et à étudier les échos recueillis, il est possible de localiser des discontinuités, de mesurer la vitesse de propagation des ondes dans les milieux traversés d'autre part. On explore ainsi la structure géologique du

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7 c) La profondeur du moho Les études de sismique réfraction montrent que selon les zones géographique le Moho a des profondeurs différentes. Sa profondeur est variable: 7 à 12 km sous les océans 30 à 40 km sous les continents (et jusqu'à 70 km sous les chaînes de

$Chaque réfraction correspond au passage dans un milieu où la vitesse de propagation des ondes accélère. A quoi sont dues ces variations de vitesse? Questions Que traduit ce graphique?$

8 Chaque réfraction correspond au passage dans un milieu où la vitesse de propagation des ondes accélère. A quoi sont dues ces variations de vitesse? Questions Que traduit ce graphique? Évolution de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la densité des matériaux Comment a-t-on procédé pour obtenir les valeurs représentées par chaque point rouge? Données de laboratoire soumet un échantillon à des ondes sismiques puis mesure la vitesse de propagation des ondes au sein de cet échantillon. En fonction de quoi varie la vitesse : constate proportionnalité entre densité et vitesse vitesse augmente avec la densité du matériau Appliquer données de laboratoire au problème posé : la vitesse augmente en fonction de la profondeur on peut en déduire que la densité des matériaux augmente avec la profondeur

9 c) Des vitesses de propagation différente La vitesse des ondes P, par exemple, est de l'ordre de: v= 6 km. s -1 dans la croûte continentale, v= entre 6,5 et 7 km.s -1 au sein de la croûte océanique ; dans le manteau sousjacent, elle dépasse 8 km.s -1. Il est donc désormais possible de distinguer précisément croûte continentale, croûte océanique et manteau supérieur.

10 Les ondes P et S accélèrent avec la profondeur, elles traversent un milieu non homogène. La Terre peut être considérée comme constituée de couches concentriques. Chaque couche est séparée de la suivante par une limite où les rais sont réfractés. La succession de ces réfractions donne un aspect courbe aux rais sismiques. La densité des matériaux de la Terre augmente avec la profondeur. La Terre est formée d un ensemble de couches concentriques de densité croissante avec la profondeur.

Dans sa partie superficielle, présence de basalte, roche microlitique.

12 II- l étude des roches de la «terre solide». 1) Les roches de croute océanique. Elle est essentiellement composée de gabbros et de basalte. Dans sa partie superficielle, présence de basalte, roche microlitique. Dans sa partie plus profonde,, présence de gabbros,, roche grenue. Densité: 2.9 à 3 Même composition chimique et même minéraux principalement composé de O, Si, Fe et Mg ( SIMA) olivine Feldspath pyroxène

13 2) Les roches de croute continentale. Les roches continentales qui affleurent à la surface du sol sont très variées( roches sédimentaires, métamorphique) et dépendent des régions mais les roches profondes sont constituées essentiellement du granite. Roche grenue composée c de feldspath, quartz, micas Eléments chimiques majoritaires : O, Si, Al,, K

14 3) ) Les roches du manteau sousjacent. Roche souvent inaccessible, on dispose cependant d échantillon du manteau remontés par du magma. Le manteau supérieur est formé de péridotites, roches grenues constituées de minéraux ferromagnésiens: olivines et pyroxènes. Éléments chimiques majoritaires: O, Si, Mg, Fe Densité: 3.2

15 Conclusion: schéma bilan Basalte et gabbro Lithosphère océanique 80 à 90km péridotite Structure superficielle du globe terrestre

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