22_23 TP modèle sismique Diapos

TP n°10: Structure interne du globe : modèle sismique

22_23 TP10 modèle sismique

Problème : Identifier les enveloppes internes de la Terre et connaître leurs propriétés, d’après les données sismiques.

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Activité1: la propagation des ondes sismiques

1. Données sur les ondes sismiques : a p 158, d et e p 159
2. Prendre connaissance des données (voir corrigé)

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p 158

22_23 TP10 modèle sismique

22_23 TP10 modèle sismique

p 159

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b) Dispositif expérimental de mesures des vitesses des ondes sismiques

• Formuler une conclusion (remplir le tableau et écrire la conclusion sous le tableau)

22_23 TP10 modèle sismique

22_23 TP10 modèle sismique

Résultats relevés dans la documentation scientifique :

Donner les résultats en km.s-1, tronqués au centième

matériaux

distance

temps

temps

temps pour

vitesse des

vitesse des

testés

entre les

d'arrivée

d'arrivée au

aller de C1

ondes en

ondes en

capteur (m)

au capteur 1

capteur (C2)

à C2 en s

m.s-1

km.s-1

(C1) en s

en s

Granite

0, 001510

0,001670

basalte

0,001500

0,001650

Péridotite*

0,001477

0,001600

* roche du manteau terrestre, sous les croûtes

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matériaux

distance

temps

temps

temps pour

vitesse des

vitesse des

correction

testés

entre les

d'arrivée

d'arrivée au

aller de C1

ondes en

ondes en

capteur (m)

au capteur 1

capteur (C2)

à C2 en s

m.s-1

km.s-1

(C1) en s

en s

granite

0, 001510

0,001670

0,000160

6250

6,25

basalte

0,001500

0,001650

0,000150

6666,66

6,66

péridotite

0,001477

0,001600

0,000123

8130,08

8,13

Ccl : La vitesse de propagation des ondes dépend des matériaux traversés

22_23 TP10 modèle sismique

10

Activité 2 : Trajets et vitesses des ondes de volume

• Visualiser la modélisation de la zone d’ombre sismique par analogie à la propagation de rais lumineux issus d’un laser : https://youtu.be/Q8qkfb9Nlv8

Schéma de La zone d’ombre sismique, représentée sur un demi-globe (cette zone d’ombre existe pour tout départ de séisme en un point du globe) :

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11

Que montre l’existence de la zone d’ombre sismique ? Justifier en prenant en compte le trajet des ondes P, d’une part et celui des ondes S, d’autre part ? (voir corrigé)

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12

Activité 3 : Précisions des données sur la structure interne du globe  a) le « MOHO », discontinuité entre la croûte et le manteau p 160

• D’après les doc a et b p 160, justifier l’affirmation suivante :

(voir corrigé)

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13

ondes atténuées et précoces

P 160

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14

Suite du doc a p 160

22_23 TP10 modèle sismique

15

Ondes accélérées

P 160

22_23 TP10 modèle sismique

16

Suite doc b p 160

22_23 TP10 modèle sismique

17

• En mettant en relation les doc c et d p 160, indiquer à quelles profondeurs se trouve le « MOHO ». (voir corrigé)

22_23 TP10 modèle sismique

18

croûte

MOHO

MOHO

MOHO

MOHO

manteau

P 160

22_23 TP10 modèle sismique

19

roches de la croûte

roche du manteau

P 160

22_23 TP10 modèle sismique

20

b) La distinction entre la lithosphère et l’asthénosphère p 161

• La lithosphère comprend la croûte terrestre et la partie supérieure du manteau. Sous la lithosphère, se trouve l’asthénosphère, allant jusqu’à 700 km de profondeur. En mettant en relation les doc e et f p 161, indiquez les caractéristiques de l’asthénosphère . (voir corrigé)

22_23 TP10 modèle sismique

21

e p 161 : Variations des vitesses des ondes sous les continents. L’asthénosphère, dont la partie supérieure est la LVZ (Low Velocity Zone) fait partie du manteau et est constituée de péridotite.

LVZ = Low Velocity Zone = zone de moindre vitesse des ondes

21_22 TP10 modèle sismique

22

* = déformable

LVZ

P 161

21_22 TP10 modèle sismique

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c) La distinction entre le noyau externe et le noyau interne : e p 163

• Justifier la présence de 2 noyaux à partir de la profondeur de 2900 km, correspondant à la base du manteau. Indiquer la consistance de chacun des noyaux. (voir corrigé)

21_22 TP10 modèle sismique

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c) La distinction entre le noyau externe et le noyau interne : e p 163

• Justifier la présence de 2 noyaux à partir de la profondeur de 2900 km, correspondant à la base du manteau. Indiquer la consistance de chacun des noyaux. (voir corrigé)

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accélération douce des ondes P, réapparition des ondes S

Ralentissement puis accélération douce des ondes P, perte des ondes S

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BILAN DU TP

• Légender le schéma final.

22_23 TP10 modèle sismique

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SCHEMA BILAN DE LA STRUCTURE INTERNE DU GLOBE TERRESTRE

Croûte continentale

Croûte Continentale

Croûte océanique

Croûte océanique

(R)

Discontinuité de MOHO

(R)

7 km

Lithosphère

Lithosphère

(R)

30 km

(D)

150 km

120

supérieur

Asthénosphère

Asthénosphère

(assez D)

700

700 km

MANTEAU

MANTEAU

(assez D)

Consistances des enveloppes : rigide (R) ; ductile (D) ; liquide (L)

inférieur

2900 km

2900

Zone LVZ de l’asthénosphère

(L)

externe

NOYAU

NOYAU

5100 km

5100

(R)

interne

6400 km

6400

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Bilan des notions (35 min)