Fiche de révision : Chaleur et structure du Globe

📋 Plan du Cours

1. Gradient et température géothermiques
2. Géotherme et dynamique du Globe
3. Conduction et convection thermiques
4. Ondes sismiques et milieux terrestres
5. Discontinuités et modèle PREM
6. Lithosphère et asthénosphère

📖 1. Gradient et température géothermiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Gradient géothermique : Variation de la température en fonction de la profondeur, exprimée en °C·km⁻¹.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le gradient géothermique : g = T/P

T pour température et P pour pente

Compléments

💡 Astuce mémo

Profondeur croissante → température croissante

📖 2. Conduction et convection thermiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Conduction thermique : Transfert de chaleur sans déplacement de matière.
• Convection thermique : Transfert de chaleur impliquant des mouvements de matière.

💡 Astuce mémo

Conduction sans matière, convection avec matière

📖 3. Ondes sismiques et milieux terrestres

📝 Points essentiels

• Lors d’un séisme, les contraintes appliquées aux roches superficielles emmagasinent de l’énergie, puis cette énergie est libérée brutalement et produit des ondes sismiques au foyer, qui se propagent dans toutes les directions.

📌 Une accélération de la vitesse des ondes sismiques révèle des roches plus denses, tandis qu’un ralentissement ou une absence de propagation indique un milieu moins dense, plus visqueux ou liquide.

💡 Astuce mémo

Milieu plus dense → vitesse accrue ; milieu liquide → absence de propagation

📖 4. Discontinuités et modèle PREM

🔑 Notions clés & Définitions

• Discontinuité géophysique : Surface de contact entre deux milieux où les ondes sismiques sont réfléchies ou réfractées et où leur vitesse est brutalement modifiée.
• Modèle PREM : Modèle concentrique de la structure interne du Globe fondé sur les études sismologiques.

📝 Points essentiels

• Le Moho sépare la croûte terrestre du manteau et se situe à moins de 10 km sous le plancher océanique et près de 90 km sous les hauts reliefs.

• La discontinuité de Gutenberg se situe à 2 900 km de profondeur et sépare le manteau du noyau aux propriétés liquides.

• La discontinuité de Lehmann se situe à 5 100 km de profondeur entre le noyau interne solide et le noyau aux propriétés liquides.

💡 Astuce mémo

Moho → Gutenberg → Lehmann, de la surface vers le centre

📖 5. Lithosphère et asthénosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithosphère : Enveloppe superficielle constituée de roches rigides de la croûte et du manteau supérieur, dont l’épaisseur moyenne est d’une centaine de kilomètres.
• Asthénosphère : Zone du manteau située sous la lithosphère où les roches sont ductiles.

★ À maîtriser

• Entre 120 et 220 km de profondeur, les ondes sismiques sont légèrement ralenties sans véritable saut de vitesse ; cette zone est appelée LVZ.

Compléments

📌 Une plaque froide et rigide présente une anomalie positive de vitesse et transmet les ondes sismiques plus rapidement que le modèle PREM, tandis que le manteau refroidi au-dessus présente une anomalie négative et ralentit les ondes par rapport au modèle PREM.

💡 Astuce mémo

Lithosphère rigide, asthénosphère ductile

📊 Tableaux de synthèse

Principales discontinuités du Globe