Fiche de révision : Structure interne de la Terre

1. 📌 L'essentiel

• La Terre possède structure interne composée de la croûte, du manteau, du noyau.
• Discontinuités majeures : Moho (~10-30 km), Gutenberg (~2800 km), Lehmann5100 km).
• Ondes sismiques P (compression) traversent tous milieux, S (cisaillement) uniquement dans solides.
• La lithosphère est rigide et cassante, l’asthénosphère ductile.
• La transition manteau/noyau se situe à la discontinuité de Gutenberg.
• Composition : croûte silicatée, manteau ultramafique, noyau métallique Fe/Ni.
• Modèle PREM : profil radial intégrant discontinuités, vitesse, densité.
• La zone D’’ est une zone de transition complexe entre manteau supérieur et noyau.
• La phase olivine change de structure à 400 km (spinelle) et 670 km (pérovskite).
• La tomographie sismique permet d’imager la structure 3D de l’intérieur terrestre.

2. 🧩 Structures & Composants clés

• Croûte — couche superficielle silicatée, épaisseur variable.
• Manteau supérieur — riche en olivine, zone ductile en profondeur.
• Zone D’’ — zone de transition entre manteau supérieur et noyau.
• Noyau liquide — composé de Fe/Ni, responsable du champ magnétique.
• Noyau solide — cœur interne, phase cristalline de Fe/Ni.
• Discontinuités — ruptures de phase ou de composition.
• Lithosphère — couche rigide, formée de croûte + manteau supérieur.
• Asthénosphère — zone ductile, influence la tectonique.
• Modèle PREM — profil radial avec variations de vitesse/densité.
• Ondes P et S — outils d’étude sismique.

3. 🔬 Fonctions, Mécanismes & Relations

• Les discontinuités indiquent changements de phase ou composition.
• Ondes P accélèrent dans les zones de densité accrue, S dans zones rigides.
• La lithosphère flotte sur l’asthénosphère selon le principe d’isostasie.
• La zone D’’ est une zone de transition où se produisent des changements de phase de l’olivine.
• La discontinuité de Gutenberg sépare le manteau du noyau liquide, provoquant le ralentissement des ondes S.
• La phase olivine évolue en spinelle puis pérovskite à mesure que la profondeur augmente.
• La modélisation PREM permet de relier observations sismiques et propriétés physiques internes.
• La convection dans le manteau est à l’origine du mouvement des plaques tectoniques.

4. Tableau comparatif : Discontinuités majeures

5. 🗂️ Diagramme hiérarchique ASCII

Structure interne de la Terre
 ├─ Croûte (10-30 km)
 ├─ Manteau supérieur
 │    ├─ Zone D’’ (transition)
 │    └─ Olivine (phase spinelle, pérovskite)
 ├─ Discontinuité de Gutenberg (~2800 km)
 ├─ Noyau liquide (~5100 km)
 │    └─ Noyau solide (interne)

6. ⚠️ Pièges & Confusions fréquentes

• Confondre Moho et discontinuité de Gutenberg.
• Croire que S se propage dans le noyau liquide.
• Confusion entre lithosphère et asthénosphère.
• Croire que la phase olivine change à une seule profondeur.
• Négliger la zone D’’ dans la transition manteau/noyau.
• Confondre la vitesse des ondes P et S.
• Croire que le noyau est entièrement liquide ou solide.
• Oublier que la modélisation PREM est radiale, pas 3D.
• Confondre discontinuités de phase et discontinuités de composition.

7. ✅ Checklist Examen Final

• Connaître les principales discontinuités : Moho, Gutenberg, Lehmann.
• Savoir la composition de chaque couche : croûte, manteau, noyau.
• Comprendre le comportement des ondes P et S.
• Identifier la zone D’’ et sa signification.
• Maîtriser le modèle PREM et ses applications.
• Expliquer la différence entre lithosphère et asthénosphère.
• Connaître la phase olivine et ses changements de structure.
• Savoir comment la sismologie permet d’imager l’intérieur de la Terre.
• Comprendre la relation entre densité, vitesse et composition.
• Être capable de représenter la hiérarchie des couches internes en ASCII.