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1ere Spé SVT -Dupont S-

PLan de travail:LA STRUCTURE INTERNE DE LA TERRE

Le but du travail est de retrouver la structure de la Terretelle qu'on pu l'établir les scientifiques .Consigne- Pour cela, réalise les activités dans l'ordre: 1,2A,2B,2C,3,4,5Prends des notes, imprime les documents si tu le souhaites ou refais des schémas dans ton cours.Important! Quand tu as terminé un travail, reviens toujours à la première diapo (symbole "Maison")

Apport des études thermiques

Propriétés de propagation des ondes.

Les ondes sismiques

Ce sont les lois de la Physique: lois de Descartes qui sont appliquées ici.

Mise en évidence de discontinuités

Apport des ondes sismiques 2

Le schéma bilan

des zones avec des anomalies de vitesses des ondes

A l’intérieur de la Terre, il existe des zones où la vitesse des ondes est différente de celle prédite par le modèle PREM.La tomographie sismique est une technique qui permet de mettre en évidence les anomalies de vitesse des ondes dans le manteau et donc d’en déduire des variations de température.Dans les zones plus chaudes, la densité des roches est plus faible et donc la vitesse des ondes aussi: on aura une anomalie de vitesse sismique négativeDans les zones froides, la densité des roches est plus élevée et donc la vitesse des ondes aussi, on aura une anomalie de vitesse sismique positiveCes anomalies sont liées à la présence de dorsales ( zone d'écartement des plaques) ou à des zones de subduction: zone où la lithosphère rigide et froide plonge dans l’asthénosphère.https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tomographie2/Réaliser des coupes et étudier les profils : au niveau de l'océan Atlantique, entre continent Amérique du sud côte ouest et Océan

Les écarts au modèle PREM

A

B

C

Comment se propagent les ondes sismiques?

Quels sont les écarts au modèle PREM ?

Le bilan

Comment l’étude de la température interne de la Terre peut-elle compléter le modèle de la structure du globe ?

Comment a-t-on mis en évidence l'existence de discontinuités(limite entre 2 milieux différents ) dans le globe terrestre?

Réaliser un schéma de la structure internedu globe terrestre montrant l’organisation en couches . Votre schéma devra comporter les discontinuités identifiées lors des points 1 et 2 du plan de travail de ce génially ainsi que les propriétés des différentes couches(solide, liquide...)

Lois de Descartes

Les ondes sismiques traversent toutes les couches de la Terre.La vitesse de propagation des ondes sismiques P et S dépend de la densité et de la rigidité des matériaux constituant le milieu traversé. Au niveau d’une surface de discontinuité, c’est-à-dire une frontière (limite) entre deux milieux à vitesse de propagation différente, les ondes sismiques se réfléchissent et se réfractent dans un nouveau milieu. Les ondes S ne traversent pas les liquides.

La température croît avec la profondeur.

Comment expliquer les différences du gradient géothermique selon les enveloppes terrestres et les hétérogénéités thermiques du manteau ?

Le gradient géothermique correspond au taux d’augmentation du géotherme en °C/Km.ll est différent selon les couches de la Terre et dépend de la façon dont la température se propage

Le géotherme désigne le profil de température de la Terre, il représente la courbe régulière de variation de la température en fonction de la profondeur (ou de la pression), tandis que le gradient géothermique est la pente du géotherme à une profondeur donnée, il correspond à la variation de température entre 2 profondeurs. Il s’exprime en °C/km.

Comment se propage la chaleur à l'intérieur du globe?

Il existe 2 principaux modes de transmission de la chaleur :- la conduction (transfert de chaleur de proche en proche sans mouvements de matière, se fait des parties chaudes vers les parties froides.)- La convection (transfert de chaleur impliquant des mouvements de matière)La convection s'observe lorsque l'on chauffe un volume d'eau sur une plaque chauffante, l'eau chaude, moins dense remonte en surface, l'eau froide plus froide redescend. Lors de la convection il y a transfert de chaleur par déplacement de matière chaude.

Déterminer quel est le mécanisme de transfert de chaleur le plus efficace à l'aide des résultats de cette expérience.

Le mode de transfert de la chaleur au sein des enveloppes terrestres dépend de l’état physique des matériaux qui les constituent.La conductionse produit dans lalithosphère(coucherigide).La convection, dans l’asthénosphère et le manteau inférieur (couches ductiles), est un mode de transfert thermique plus efficace (mouvements de matière) donc le gradient géothermique est moins important que dans la lithosphère.

Voici les conclusion que l'on peut tirer des documents: Si les ondes Pn arrivent avant les ondes directes Pg, alors elles ont forcément été réfractées et accélérées dans un autre milieu, de densité plus élevée, sous la croûte.-Cela permet de mettre en évidence la présence du manteau terrestre.Lorsque les ondes P rencontre la limite croûte-manteau, elles peuvent être aussiréfléchies(ondesPmP) dans la croûteà la même vitesseque les ondesPg.-Cela permet donc de calculer la profondeur de la discontinuité entre la croûteet le manteau.La limite entre la croute et le manteau s’appelle le Moho.La profondeur de cette discontinuité varie d’un endroit à l’autre, mais en moyenne elle est d’environ 30 km pour les continents et de 7 à 10 km pour les océans.

Calculer la profondeur du Moho(limite Croute-manteau)

1

2

Réalise le calcul du Moho à l'aide du document

AIDE-Rappels:Vitesse des ondes =V= Distance parcourue par les ondes / temps mis pour parcourir la distancePour trouver le temps mis pour parcourir la distance: on regarde les sismogrammes : on calcule la différence de temps entre l'arrivée des ondes PG et des ondes PmP

Comprendre le trajet des ondes Pg(directe) et Pmp

Calculer la profondeur du Moho(limite Croute-manteau)

1

2

Réalise le calcul du Moho à l'aide du document

Comprendre le trajet des ondes Pg(directe) et Pmp

AIDE-Rappels:Vitesse des ondes =V= Distance parcourue par les ondes / temps mis pour parcourir la distancePour trouver le temps mis pour parcourir la distance: on regarde les sismogrammes : on calcule la différence de temps entre l'arrivée des ondes PG et des ondes PmP

La découverte de la zone d’ombre a permis de mettre en évidence une autre discontinuité plus profonde (environ 2900 km de profondeur).Celacorrespond à la limite entre le manteau et le noyau terrestre(= discontinuité de Gutenberg).L’ensemble des données apportées par les études sismiques a permis de construire un modèle du globe en plusieurs couches de natures différentes : le modèle PREM (= « Preliminary Reference Earth Model »).

Il existe dans la partie supérieure du manteau (à + de 100 km de profondeur), une zone où la vitesse des ondes P et S est réduite sur une épaisseur d’environ 200 km.Il s’agit de la LVZ ou « zone de plus faible vitesse ».On appelle lithosphère l’ensemble des roches rigides situées au dessus de cette limite (= croûte + manteau lithosphérique rigide) et asthénosphère les roches moins denses situées en dessous.Ainsi grâce aux informations tirées du trajet et de la vitesse des ondes sismiques, on peut comprendre lastructure internede la Terre, caractérisée par :- descouches différentes par leurs roches(croûte, manteau et noyau)- des couches différentes par le comportement de ces roches : lithosphère et asthénosphère.