1ère Spé SVT Thème 2 : La dynamique interne de la Terre. Chapitre 1 : La structure interne du globe terrestre

« 1ère Spé SVT Thème 2 : La dynamique interne de la Terre. Chapitre 1 : La structure interne du globe terrestre. TP2 : La connaissance de la structure interne du globe grâce à l’étude des ondes sismiques L’organisation en différentes enveloppes (croûte, manteau et noyau) de la Terre et l’épaisseur de ces enveloppes ont été déduites de l’exploitation de données concernant les ondes émises lors de séismes. Problème : comment les caractéristiques des ondes sismiques et l’étude de leur propagation dans le globe a-t-elle permis de déterminer l’organisation, la structure interne de la terre ?  Bordas page 146 document 2. 7LLKiWxKDfUN5IC7mCqUUCX3G9NtNTPjKVEuGusc.docx La Terre a un rayon de près d’environ 6 371 km, mais aucune méthode ne permet de l'explorer directement à plus de 12 km.

Pour connaître sa structure interne on utilise des méthodes indirectes, comme l'étude des séismes (tremblements de terre), qui permettent de l'ausculter (de l'écouter). 1-Les différents types d’ondes sismiques et leurs caractéristiques. Les roches peuvent être soumises à des contraintes mécaniques (pressions) telles qu’elles finissent par se rompre.

L’énergie élastique accumulée est alors brutalement convertie en vibrations (ondes sismiques) qui se propagent au sein de la Terre. À partir du foyer sismique trois types d’ondes partent simultanément : les ondes P, S et L. o Les ondes P se propagent dans toutes les directions à partir du foyer (point de naissance).

Ce sont des ondes de compression (comme les ondes sonores). o Les ondes S se propagent dans toutes les directions à partir du foyer.

Ce sont des ondes de cisaillement, qui ne propagent que dans les milieux solides (et pas dans un milieu fluide/liquide !) o Les ondes L (= ondes de surface) ne se propagent qu’en surface de la croûte.

Ce sont des ondes de torsion, les plus lentes mais de forte amplitude (comparable à la houle marine). La vitesse des ondes sismiques dépend de la densité et de la rigidité du milieu de propagation :  Plus les matériaux (roches) sont denses et plus la vitesse est élevée.  Dans un milieu (roche) rigide (solide cassant) la vitesse est plus élevée que dans un milieu ductile (mou : visqueux, plastique) ou fluide.  Lorsqu’elles se propagent dans un même milieu, les ondes P sont plus rapides que les ondes S, elles-mêmes plus rapides que les ondes L. 2- Vitesse des ondes P dans différent milieux : Roches / Matériau x Granit e Densité* Vp (km/s) 2,7 2,9 6,25 6,65 (roche de la CC) Basalt e (roche de la CO) Péridotit e Air 1 bar 15°C Eau de mer 15°C Glace Plom b Acie rFer 3 3,3 0,012 1,03 0,92 11,3 7,9 7,25 8,1 0,334 1,5 3,2 1,25 5,8 Gabbro (roche de la CO) (roche du manteau) * Remarque : Une densité de 1 équivaut à une masse volumique de 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1 kg/L = 1 t/m3. 3-Lois de Descartes appliquée aux ondes sismiques (cours de seconde): Les ondes sismiques peuvent être représentées par des rais sismiques qui partent du foyer.

Ces rais sismiques se comportent de la même façon que des rais lumineux au. »