La dynamique interne de la Terre

LA DYNAMIQUE INTERNE DE LA TERRE

TP2 : L’APPORT DES ETUDES SISMIQUES ET DE LA TEMPERATURE SUR LA STRUCTURE INTERNE DU GLOBE TERRESTRE.

 Chaque année environ 100000 séismes sont enregistrés sur Terre. Un séisme résulte de la rupture de roches suite à des contraintes et entraine la libération d’ondes sismiques dont la vitesse renseigne sur la nature des roches traversées. Les géophysiciens les utilisent pour connaître la structure interne du globe et de mettre en évidence les irrégularités thermiques des couches terrestres.

Problématiques : Comment l’étude des séismes a permis de connaître la structure interne du globe ? Comment évolue la température à l’intérieur du globe ?

Matériel : logiciel Ondes P – Bécher 250mL – Cristaux de permanganate de potassium – spatule – bougie.

Capacités : Saisir et traiter des données – utiliser un logiciel – mettre en œuvre un protocole.

I – Propagation des ondes sismiques et organisation profonde du globe.

Ressource 1 : Les différents types d’ondes et leurs caractéristiques.

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[pic 3]

A partir de ce doc :

• Comment les ondes sismiques peuvent apporter des renseignements sur la structure interne de la Terre ?
• A quoi sont dues les variations lentes de la vitesse des ondes ?
• A quoi sont dues les variations brusques de la vitesse des ondes ?

Ressource 2 : Distinction croûte/manteau : [pic 4]

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7. Comment les géologues ont-ils fait la distinction entre la partie superficielle du globe qu’ils ont appelée la croûte et la couche située en dessous appelée le manteau ?                                                                                                  

Ressource 3 : Distinction manteau/noyau

A partir de la courbe rouge du doc 3e p 163 : Donnez les valeurs extrêmes de la vitesse des ondes S entre 0 et 2900km de profondeur.

1. Que peut-on en déduire sur l’état des roches ?
2. Que font les vitesses des ondes P et des ondes S vers 2900km ? Qu’en déduisez-vous ?
3. Constatez-vous la même chose vers 5000km ? Qu’en déduisez-vous ?
4. A l’aide de ces réponses, expliquez la présence d’une zone d’ombre sismique (doc 1c p 162).

Ressource 4 : Distinction lithosphère/asthénosphère et LVZ.

Doc 2e p 161 :

1.  Qu’appelle-t-on LVZ ?
2. A quelle profondeur se situe-t-elle ?
3. Comment appelle-t-on la couche située au-dessus de cette LVZ ?

Doc 2g p 161 :

       Que déduisez-vous des comparaisons des viscosités de la LVZ, de la lithosphère et de l’eau ?

II – Variations de la température terrestre et gradient géothermique.

1 - A l’aide de l’exploitation des documents des pages p 164-165, vous montrerez l’évolution de la température avec la profondeur.

2 – Décrire l’évolution du gradient géothermique du document 1 p 166.

3 – Après avoir regardé sur You tube la modélisation suivante et étudié les documents b, c e et f p166-167, vous identifierez les modes de transferts de chaleur qui ont lieu dans les différentes enveloppes terrestres.

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