Au programme de ce chapitre
- I. Ce que révèlent les ondes sismiques
- II. Deux découpages complémentaires : chimique et mécanique
- III. Chaleur interne et convection
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un séisme émet deux types d'ondes de volume. Les ondes P (premières, ou de compression) sont les plus rapides et se propagent dans tous les milieux, solides comme liquides. Les ondes S (secondes, ou de cisaillement) sont plus lentes et ne se propagent que dans les solides. La vitesse d'une onde dépend de l'état et de la composition du milieu traversé : l'analyse des sismogrammes permet donc de « radiographier » l'intérieur du globe.
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Un exemple corrigé
Exemple Dans la croûte continentale, le gradient géothermique moyen vaut environ 30 °C par kilomètre. À l'entrée d'un tunnel de base sous les Alpes, à 2 000 m sous la surface, on attend donc une élévation de 2 × 30 = 60 °C par rapport à la surface, soit une roche à plus de 70 °C : c'est une contrainte majeure des chantiers souterrains profonds. Un calcul de vitesse d'onde se mène de la même façon : une onde P qui parcourt 480 km en 60 s se propage à 480 / 60 = 8 km·s-1, valeur caractéristique du manteau supérieur.
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège. Ne pas confondre croûte (couche chimique superficielle) et lithosphère (couche mécanique rigide, plus épaisse).
Attention L'asthénosphère n'est pas liquide : les ondes S la traversent, elle est donc solide. Elle est seulement moins rigide, comme de la cire ou du verre chaud qui se déforme sans casser. Le seul domaine réellement liquide de la Terre profonde est le noyau externe.
L'astuce du prof
Astuce. Les discontinuités (Moho, Gutenberg) se repèrent par un brusque changement de vitesse des ondes sismiques.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1
Cite, de la surface vers le centre, les grandes enveloppes de la Terre.
Voir la correction
Croûte → manteau → noyau externe (liquide) → noyau interne (solide).
Exercice 2
Quelle est la différence entre lithosphère et asthénosphère ?
Voir la correction
La lithosphère est rigide (croûte + manteau supérieur) ; l'asthénosphère est ductile (déformable), juste en dessous.