validation d'acquis ST-C
la dynamique des enveloppes internes
stéphanie Dalaine
résumé
Maitriser la dynamique des enveloppes terrestres, c'est maitriser la dynamique thermique Mouvements horizontaux de la lithosphère et conséquences tectoniques. Isostasie et mouvements verticaux Anomalies du géoide à petite et grande longueur d'onde Anomalies de Bouguer et anomalies à l'air libre Magmatisme de dorsale et anomalie magnétique
stéphanie Dalaine
Isostasie
flux géothermique
Faille transformante
Source de chaleur
Expansion océanique
Tomographie sismique
INDEX
Points chauds
Tectonique des plaques
Cinématique instantanée
Géotherme
Géoïde
Anomalie gravimétrique
stéphanie Dalaine
évacuation de chaleur au niveau des dorsales (accrétion de matière)
flux géothermique
Formule du flux thermique:
𝒒=𝒌.𝒅𝑻/𝒅𝒛
q est le flux thermique
k la conductivité thermique des roches
dT/dz la variation de température en fonction de la profondeur ( = gradient thermique).
flux minimal: vieux socles continentaux
stéphanie Dalaine
stéphanie Dalaine
stéphanie Dalaine
tomographie sismique et écart au modèle prem
cliquez sur la définition correcte
∆𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑒= [(𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒− 𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀)/𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀]
∆𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑒= [(𝑣PREM - 𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒 )/𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒 ]
∆𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑒= [(𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒 + 𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀)/𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀]
une anomalie, c'est ...
une anomalie, c'est ...
une anomalie, c'est ...
stéphanie Dalaine
Oh my god, you made a mistake!'
mais on apprend de ses mistakes...
stéphanie Dalaine
données de tomographie sismique
stéphanie Dalaine
convection: mise en mouvement d'un matériau
stéphanie Dalaine
géotherme: couches limites thermiques
stéphanie Dalaine
convection: mise en mouvement d'un matériau
stéphanie Dalaine
géotherme: points d'ancrage
stéphanie Dalaine
Tectonique des plaques
manifestation en surface de dynamique mantellique
vitesse: cm.an-1
lithosphère découpée en plaques rigides
12 plaques
déplacement sur asthénosphère visqueuse
Ra>2000
densité= moteur de la tectonique
densité de LO> densité du Ma
remontée passive à la dorsale
stéphanie Dalaine
fp vers 20 km de profondeur
bilan des forces: subduction
stéphanie Dalaine
Géoïde:définition
Cliquez sur la définition du géoïde
surface perpendiculaire au champ de pesanteur correspondant au niveau moyen des océans, mesurée par satellite
surface équipotentielle de pesanteur théorique ne dépendant que de la latitude
stéphanie Dalaine
Et non, vous avez confondu avec l'ellipsoïde de Clairaut : forme théorique de la Terre en rotation si elle était formée d'enveloppes concentriques homogènes fluides. C'est une surface équipotientielle de pesanteur théorique dont la pesanteur g ⃗ ne dépend que de la latitude.
stéphanie Dalaine
la figure de la Terre de Clairaut
Champ de pesanteur
Définition de géoïde
surface équipotentielle de pesanteur, mesurée par satellite. Cette surface est perpendiculaire au champ de pesanteur réel
le champ de pesanteur ou "gravité" est déduit de la trajectoire, son interprétation permet d'identifier des anomalies par rapport à l'ellipsoïde de référence
Orbite du satellite = équipotentielle de pesanteur
Variations du géoïde à petites longueurs d'onde
une "bosse" dans la trajectoire, signifie un champ de pesanteur plus intense
ces variations permettent d'identifier des variations de bathymétrie marine
stéphanie Dalaine
Anomalies du géoïde à grandes longueurs d'ondes
- grandes longuers d'onde: 10 000 km
- anomalies par rapport à ellipsoïde de Clairaut (référence)
- anomalie de max +77m sur longueur d'onde de 10 000 km: attention aux échelles!
- 2 bosses : SO Pacifique et Islande
- 3 creux: S Inde, S Antarctique, NE Canada
- Mouvements manteau inférieur
stéphanie Dalaine
anomalie gravimétrique
Ne pas confondre, anomalieavec correction
correction de topographie
correction à l'air libre
correction
2,67
correction de plateau
Anomalie
stéphanie Dalaine
anomalie de bouguer: chaine de montagne
stéphanie Dalaine
anomalie de bouguer: marge passive
stéphanie Dalaine
anomalie de bouguer: dorsale océanique
stéphanie Dalaine
anomalie de bouguer: zone de subduction
isostasie: étude de l'équilibre de la lithosphère
PROFONDEUR DU MOHO (tectoglob)
modèle de pratt
modèle de airy
les reliefs sont compensés par des roches de densités plus faibles
les reliefs sont compensés en profondeur par des déficits de masse
comment interpréter la variation de profondeur du Moho?
stéphanie Dalaine
https://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/objets/Images/gravimetrie-isostasie-P-Thomas/gravimetrie-isostasie.pdf
equlibre de la LC: zone de collision
Profil ECORS de sismique réflexion et son schéma interprétatif (Hachette 1ère S)
stéphanie Dalaine
déséquélibre de la LO: subduction
stéphanie Dalaine
mouvement vertical de la lithosphère: rebond isostatique
stéphanie Dalaine
lithosphère: élasticité
stéphanie Dalaine
lithosphère: contexte de surrection
stéphanie Dalaine
faille transformante
géométrie eulérienne (à titre de document, ENS) (in renard et al, 2016)
expansion océanique
Rémanence des :minéraux ferromagnétiques
Symétrie des anomalies magnétiques de part et d'autre de la dorsale
les roches éruptives riches en Fe-Mg enregistrent le champ magnétique au moment de leur cristallisation (T°C<T°C Curie)
Vine et Matthews: structure en "peau de zèbre" -> théorie de l'expansion océanique
Echelle magnétostratigraphique
calcul de la valeur moyenne de vitesse d'expansion
inversion périodique du champ magnétique terrestre, bande noire (anomalie positive), bande blanche (anomalie négative)
Modèle NUVEL-1 dorsale lente: ex: Atlantique (2 cm/an) dorsale rapide: ex: Pacifique (16 cm/an)
stéphanie Dalaine
expansion océanique
Carottes sédimentaires issues de forages dans l'Océan Atlantique
stéphanie Dalaine
points chauds: cinématiqe absolue
Archipel volcanique d'Hawaï (les chiffres indiqués sont les âges des îles volcaniques), plaque Pacifique
stéphanie Dalaine
GPS: cinématiqe instantanée
Données GPS de la balise BRMU Atlantique Nord
stéphanie Dalaine
GPS: cinématique instantanée
stéphanie Dalaine
Données GPS de balises dans le Pacifique (source: Tectoglob)
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- Activa el seguimiento de usuarios;
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La radioactivité
source principale de chaleur interne
55% production de chaleur par la Terre : radioactivité
désintégration 235U, 238U, 232Th et 40K
éléments ayant affinité pour roches CC
Volume croûte: <1% très concentrée en éléments radioactifs
Volume manteau: 84% peu concentrée en éléments radioactifs
Volume noyau: 16%
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ST-C- dynamique enveloppes internes_S_Dalaine
DALAINE
Created on November 25, 2024
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validation d'acquis ST-C
la dynamique des enveloppes internes
stéphanie Dalaine
résumé
Maitriser la dynamique des enveloppes terrestres, c'est maitriser la dynamique thermique Mouvements horizontaux de la lithosphère et conséquences tectoniques. Isostasie et mouvements verticaux Anomalies du géoide à petite et grande longueur d'onde Anomalies de Bouguer et anomalies à l'air libre Magmatisme de dorsale et anomalie magnétique
stéphanie Dalaine
Isostasie
flux géothermique
Faille transformante
Source de chaleur
Expansion océanique
Tomographie sismique
INDEX
Points chauds
Tectonique des plaques
Cinématique instantanée
Géotherme
Géoïde
Anomalie gravimétrique
stéphanie Dalaine
évacuation de chaleur au niveau des dorsales (accrétion de matière)
flux géothermique
Formule du flux thermique: 𝒒=𝒌.𝒅𝑻/𝒅𝒛 q est le flux thermique k la conductivité thermique des roches dT/dz la variation de température en fonction de la profondeur ( = gradient thermique).
flux minimal: vieux socles continentaux
stéphanie Dalaine
stéphanie Dalaine
stéphanie Dalaine
tomographie sismique et écart au modèle prem
cliquez sur la définition correcte
∆𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑒= [(𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒− 𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀)/𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀]
∆𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑒= [(𝑣PREM - 𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒 )/𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒 ]
∆𝑎𝑛𝑜𝑚𝑎𝑙𝑖𝑒= [(𝑣𝑚𝑒𝑠𝑢𝑟é𝑒 + 𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀)/𝑣𝑃𝑅𝐸𝑀]
une anomalie, c'est ...
une anomalie, c'est ...
une anomalie, c'est ...
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Oh my god, you made a mistake!'
mais on apprend de ses mistakes...
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données de tomographie sismique
stéphanie Dalaine
convection: mise en mouvement d'un matériau
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géotherme: couches limites thermiques
stéphanie Dalaine
convection: mise en mouvement d'un matériau
stéphanie Dalaine
géotherme: points d'ancrage
stéphanie Dalaine
Tectonique des plaques
manifestation en surface de dynamique mantellique
vitesse: cm.an-1
lithosphère découpée en plaques rigides
12 plaques
déplacement sur asthénosphère visqueuse
Ra>2000
densité= moteur de la tectonique
densité de LO> densité du Ma
remontée passive à la dorsale
stéphanie Dalaine
fp vers 20 km de profondeur
bilan des forces: subduction
stéphanie Dalaine
Géoïde:définition
Cliquez sur la définition du géoïde
surface perpendiculaire au champ de pesanteur correspondant au niveau moyen des océans, mesurée par satellite
surface équipotentielle de pesanteur théorique ne dépendant que de la latitude
stéphanie Dalaine
Et non, vous avez confondu avec l'ellipsoïde de Clairaut : forme théorique de la Terre en rotation si elle était formée d'enveloppes concentriques homogènes fluides. C'est une surface équipotientielle de pesanteur théorique dont la pesanteur g ⃗ ne dépend que de la latitude.
stéphanie Dalaine
la figure de la Terre de Clairaut
Champ de pesanteur
Définition de géoïde
surface équipotentielle de pesanteur, mesurée par satellite. Cette surface est perpendiculaire au champ de pesanteur réel
le champ de pesanteur ou "gravité" est déduit de la trajectoire, son interprétation permet d'identifier des anomalies par rapport à l'ellipsoïde de référence
Orbite du satellite = équipotentielle de pesanteur
Variations du géoïde à petites longueurs d'onde
une "bosse" dans la trajectoire, signifie un champ de pesanteur plus intense
ces variations permettent d'identifier des variations de bathymétrie marine
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Anomalies du géoïde à grandes longueurs d'ondes
stéphanie Dalaine
anomalie gravimétrique
Ne pas confondre, anomalieavec correction
correction de topographie
correction à l'air libre
correction
2,67
correction de plateau
Anomalie
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anomalie de bouguer: chaine de montagne
stéphanie Dalaine
anomalie de bouguer: marge passive
stéphanie Dalaine
anomalie de bouguer: dorsale océanique
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anomalie de bouguer: zone de subduction
isostasie: étude de l'équilibre de la lithosphère
PROFONDEUR DU MOHO (tectoglob)
modèle de pratt
modèle de airy
les reliefs sont compensés par des roches de densités plus faibles
les reliefs sont compensés en profondeur par des déficits de masse
comment interpréter la variation de profondeur du Moho?
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https://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/objets/Images/gravimetrie-isostasie-P-Thomas/gravimetrie-isostasie.pdf
equlibre de la LC: zone de collision
Profil ECORS de sismique réflexion et son schéma interprétatif (Hachette 1ère S)
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déséquélibre de la LO: subduction
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mouvement vertical de la lithosphère: rebond isostatique
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lithosphère: élasticité
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lithosphère: contexte de surrection
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faille transformante
géométrie eulérienne (à titre de document, ENS) (in renard et al, 2016)
expansion océanique
Rémanence des :minéraux ferromagnétiques
Symétrie des anomalies magnétiques de part et d'autre de la dorsale
les roches éruptives riches en Fe-Mg enregistrent le champ magnétique au moment de leur cristallisation (T°C<T°C Curie)
Vine et Matthews: structure en "peau de zèbre" -> théorie de l'expansion océanique
Echelle magnétostratigraphique
calcul de la valeur moyenne de vitesse d'expansion
inversion périodique du champ magnétique terrestre, bande noire (anomalie positive), bande blanche (anomalie négative)
Modèle NUVEL-1 dorsale lente: ex: Atlantique (2 cm/an) dorsale rapide: ex: Pacifique (16 cm/an)
stéphanie Dalaine
expansion océanique
Carottes sédimentaires issues de forages dans l'Océan Atlantique
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points chauds: cinématiqe absolue
Archipel volcanique d'Hawaï (les chiffres indiqués sont les âges des îles volcaniques), plaque Pacifique
stéphanie Dalaine
GPS: cinématiqe instantanée
Données GPS de la balise BRMU Atlantique Nord
stéphanie Dalaine
GPS: cinématique instantanée
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Données GPS de balises dans le Pacifique (source: Tectoglob)
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La radioactivité
source principale de chaleur interne
55% production de chaleur par la Terre : radioactivité désintégration 235U, 238U, 232Th et 40K éléments ayant affinité pour roches CC Volume croûte: <1% très concentrée en éléments radioactifs Volume manteau: 84% peu concentrée en éléments radioactifs Volume noyau: 16%
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