QCM : Dynamique interne de la Terre (18 questions)

Question 1

1. Un modèle de la Terre doit représenter ses quatre enveloppes concentriques, de la surface vers le centre. Quel ordre respecte à la fois leur succession et leur état physique ?

Croûte solide, manteau solide, noyau externe liquide, noyau interne solide

Croûte solide, manteau solide, noyau externe solide, noyau interne liquide

Croûte solide, noyau externe liquide, manteau solide, noyau interne solide

Croûte solide, manteau liquide, noyau externe liquide, noyau interne solide

Explication

La Terre comporte, de la surface au centre, une croûte solide, un manteau principalement solide, un noyau externe liquide et une graine solide. L’inversion des états du noyau confond les deux parties du noyau, placer le noyau avant le manteau bouleverse l’ordre des enveloppes, et le manteau liquide contredit son état solide.

Answer

Croûte solide, manteau solide, noyau externe liquide, noyau interne solide

Question 2

2. Lors d’une étude sismique, les ondes changent brusquement de vitesse en passant d’une couche terrestre à une autre. Comment nomme-t-on la limite ainsi révélée ?

Une zone sismique homogène

Une réflexion sismique

Un gradient sismique progressif

Une discontinuité sismique

Explication

Une discontinuité sismique est une limite entre deux milieux où la vitesse des ondes change brusquement. Une zone homogène suppose des propriétés stables, une réflexion désigne le comportement d’une onde à une limite, et un gradient progressif n’est pas un changement brusque.

Answer

Une discontinuité sismique

Question 3

3. Une équipe compare la profondeur du Moho sous un océan, sous une plaine continentale et sous une chaîne de montagnes. Quelle observation est cohérente avec sa profondeur habituelle ?

Environ 5 à 10 km sous l’océan et 30 à 35 km sous le continent, avec un Moho moins profond sous les montagnes

Environ 30 à 35 km sous l’océan et 5 à 10 km sous le continent, avec un Moho plus profond sous les montagnes

Environ 5 à 10 km sous l’océan et 30 à 35 km sous le continent, avec un Moho plus profond sous les montagnes

Environ 5 à 10 km sous l’océan et 30 à 35 km sous le continent, à la limite du manteau et du noyau externe

Explication

Le Moho sépare la croûte du manteau ; il se situe vers 5 à 10 km sous les océans et 30 à 35 km en moyenne sous les continents, et s’enfonce notamment sous les chaînes de montagnes. Les valeurs inversées échangent les contextes océanique et continental, un Moho moins profond sous les montagnes inverse la relation, et la limite manteau-noyau externe correspond à une autre discontinuité.

Answer

Environ 5 à 10 km sous l’océan et 30 à 35 km sous le continent, avec un Moho plus profond sous les montagnes

Question 4

4. Une roche de la croûte océanique présente une pâte vitreuse et de très petits cristaux ; sa densité est proche de 2,9. De quelle roche s’agit-il ?

Du granite

De la péridotite

Du gabbro

Du basalte

Explication

Le basalte est une roche volcanique de la croûte océanique, à texture microlitique et de densité voisine de 2,9. Le gabbro est plutonique et grenu, le granite représente la croûte continentale, et la péridotite est caractéristique du manteau.

Answer

Du basalte

Question 5

5. Dans un échantillon de croûte océanique, les cristaux sont visibles à l’œil nu et la densité est proche de 3. Quelle identification correspond à ces indices ?

Le granite

Le basalte

La péridotite

Le gabbro

Explication

Le gabbro est une roche plutonique grenue de la croûte océanique, de densité voisine de 3. Le basalte est volcanique et microlitique, le granite est représentatif de la croûte continentale, et la péridotite caractérise le manteau.

Answer

Le granite

Answer

La texture microlitique indique un refroidissement rapide en surface, et la texture grenue un refroidissement lent en profondeur

Answer

Une onde P

Answer

Une discontinuité peut expliquer le changement brusque, et l’enveloppe sans ondes S est liquide

Answer

Réflexion à la limite, puis réfraction dans l’autre milieu

Answer

La lithosphère

Answer

L’asthénosphère, qui comprend la LVZ

Answer

L’augmentation de la température par unité de profondeur

Answer

La conduction

Answer

Elle devient plus dense et peut redescendre

Answer

$$20\ ^\circ\mathrm{C/km}$$

Answer

Les vitesses réelles des ondes et celles prévues par un modèle de référence

Answer

Des matériaux plus froids et plus rigides

Question 6

6. Quelle roche représentative de la croûte continentale possède une texture grenue, une densité d’environ 2,7 et contient notamment du quartz, des feldspaths et des micas ?

Le basalte

La péridotite

Le gabbro

Le granite

Explication

Le granite représente la croûte continentale ; il est grenu, contient notamment du quartz, des feldspaths et des micas, et sa densité est proche de 2,7. Le gabbro et le basalte sont des roches de la croûte océanique, tandis que la péridotite caractérise le manteau.

Question 7

7. Une roche magmatique contient de très petits cristaux et du verre, tandis qu’un autre échantillon montre des cristaux visibles à l’œil nu. Quelle interprétation relie correctement ces textures au refroidissement ?

La texture microlitique indique un refroidissement lent en surface, et la texture grenue un refroidissement rapide en profondeur

La texture microlitique indique un refroidissement rapide en profondeur, et la texture grenue un refroidissement lent en surface

La texture microlitique indique un refroidissement lent en profondeur, et la texture grenue un refroidissement rapide en surface

La texture microlitique indique un refroidissement rapide en surface, et la texture grenue un refroidissement lent en profondeur

Explication

Les petits cristaux et le verre d’une texture microlitique signalent un refroidissement rapide en surface, tandis que les cristaux visibles d’une texture grenue signalent un refroidissement lent en profondeur. L’inversion des vitesses, l’association de la texture grenue à la surface et celle du verre à un refroidissement lent contredisent ces liens.

Question 8

8. Un sismologue suit une onde qui traverse d’abord une roche solide, puis le noyau externe liquide, tout en arrivant avant les autres ondes. De quel type d’onde s’agit-il ?

Une onde S

Une onde S, car elle est la plus rapide

Une onde P

Une onde de surface

Explication

Les ondes P traversent les milieux solides et liquides et sont les plus rapides. Les ondes S ne traversent pas les liquides, les ondes de surface se propagent à la surface, et la rapidité maximale n’est pas une caractéristique des ondes S.

Question 9

9. Dans une région traversée par les ondes sismiques, leur vitesse diminue brusquement et aucune onde S ne passe dans une enveloppe profonde. Quelle interprétation combine correctement ces observations ?

Un milieu plus rigide peut expliquer la baisse, et l’enveloppe sans ondes S est solide

Une discontinuité peut expliquer le changement brusque, et l’enveloppe sans ondes S est liquide

Une baisse progressive révèle une discontinuité, et l’enveloppe sans ondes S est liquide

Un milieu plus chaud peut expliquer la baisse, et l’enveloppe sans ondes S est solide

Explication

Une variation brusque de vitesse peut révéler une discontinuité, tandis que l’absence d’ondes S dans une enveloppe indique qu’elle est liquide. Une baisse de vitesse peut aussi signaler un milieu moins rigide ou plus chaud ; elle n’indique pas une rigidité accrue.

Question 10

10. Une onde sismique atteint une limite entre deux milieux, puis une autre onde traverse le second milieu en changeant de direction. Comment nomme-t-on respectivement ces deux phénomènes ?

Réflexion à la limite, puis absorption dans l’autre milieu

Réfraction à la limite, puis réflexion dans l’autre milieu

Atténuation à la limite, puis réfraction dans l’autre milieu

Réflexion à la limite, puis réfraction dans l’autre milieu

Explication

Une onde peut être réfléchie lorsqu’elle rencontre une limite et réfractée lorsqu’elle traverse un autre milieu en étant déviée. Inverser ces termes confond le retour à la limite avec la déviation lors de la traversée.

Question 11

11. Une équipe cartographie une enveloppe terrestre rigide, composée de la croûte et de la partie supérieure rigide du manteau, et la représente en plaques tectoniques. Quelle enveloppe décrit-elle ?

La croûte terrestre

La lithosphère

Le manteau supérieur ductile

L’asthénosphère

Explication

La lithosphère comprend la croûte et la partie supérieure rigide du manteau, et elle est découpée en plaques tectoniques. L’asthénosphère est moins rigide et ductile ; la croûte seule ne comprend pas la partie supérieure du manteau.

Question 12

12. Des mesures révèlent, sous une couche rigide, une zone du manteau supérieur moins rigide et ductile où la vitesse des ondes est faible. Quelle zone correspond à ces indices ?

La croûte, qui comprend la LVZ

La partie rigide du manteau, qui comprend la LVZ

La lithosphère, qui comprend la LVZ

L’asthénosphère, qui comprend la LVZ

Explication

L’asthénosphère est une partie moins rigide et ductile du manteau supérieur, et elle comprend la zone de faible vitesse appelée LVZ. La lithosphère et la partie supérieure rigide du manteau sont rigides, tandis que la croûte ne désigne pas cette zone du manteau.

Question 13

13. Comment définit-on le gradient géothermique ?

La quantité de matière déplacée par degré de température

La température totale mesurée à une profondeur donnée

L’augmentation de la température par unité de profondeur

La diminution de la profondeur par unité de température

Explication

Le gradient géothermique exprime l’augmentation de température rapportée à une unité de profondeur, généralement en °C/km. La température totale, une variation de profondeur rapportée à la température et un déplacement de matière décrivent d’autres grandeurs.

Question 14

14. Dans une couche terrestre, la chaleur se transmet sans déplacement de matière et le gradient thermique est généralement fort. Quel mode de transfert décrit cette situation ?

La convection

La remontée mantellique

La subduction

La conduction

Explication

La conduction transfère la chaleur sans déplacement de matière et s’accompagne généralement d’un gradient thermique fort. La convection comporte un déplacement de matière et un gradient faible ; la remontée mantellique et la subduction désignent des mouvements de matière.

Question 15

15. Une portion de manteau se réchauffe, devient moins dense et remonte, puis se refroidit. Quelle évolution peut ensuite contribuer à la dynamique du manteau ?

Elle conserve sa densité et cesse de se déplacer

Elle devient plus dense et peut redescendre

Elle devient plus dense et poursuit sa montée

Elle devient moins dense et peut redescendre

Explication

En se refroidissant, la matière mantellique devient plus dense et peut redescendre, ce qui participe à la dynamique du manteau et à la tectonique des plaques. Une diminution de densité ou la poursuite de la montée inverse l’effet décrit ; une densité constante ne correspond pas au mécanisme.

Question 16

16. Dans un forage, la température passe de $30\ ^\circ\mathrm{C}$ à $150\ ^\circ\mathrm{C}$ entre $2\ \mathrm{km}$ et $8\ \mathrm{km}$ de profondeur. Quel est le gradient géothermique ?

25\ ^\circ\mathrm{C/km}

0{,}05\ ^\circ\mathrm{C/km}

20\ ^\circ\mathrm{C/km}

18{,}75\ ^\circ\mathrm{C/km}

Explication

Le gradient se calcule par $G=\frac{T_2-T_1}{P_2-P_1}$ : $\frac{150-30}{8-2}=\frac{120}{6}=20\ ^\circ\mathrm{C/km}$ . La valeur $0{,}05$ inverse le rapport, $18{,}75$ divise par la profondeur finale et $25$ omet la température initiale.

Question 17

17. Que compare la tomographie sismique pour étudier l’intérieur de la Terre ?

Les amplitudes réelles des ondes et celles prévues par un modèle de référence

Les vitesses réelles des ondes et celles prévues par un modèle de référence

Les compositions réelles des roches et celles prévues par un modèle de référence

Les durées réelles des séismes et les profondeurs prévues par un modèle de référence

Explication

La tomographie sismique compare les vitesses réelles des ondes aux vitesses prévues par un modèle de référence. La composition, les durées et les amplitudes ne sont pas les grandeurs comparées dans cette définition.

Question 18

18. Une région du manteau présente des ondes sismiques plus rapides que prévu par le modèle de référence. Quelle interprétation est généralement la plus cohérente ?

Des matériaux plus froids et moins rigides

Des matériaux plus froids et plus rigides

Des matériaux plus chauds et plus rigides

Des matériaux plus chauds et moins rigides

Explication

En tomographie, des ondes plus rapides que prévu signalent généralement des matériaux plus froids et plus rigides. L’association des vitesses lentes aux matériaux chauds et moins rigides est inversée ici ; les deux autres réponses mêlent les caractéristiques thermiques et mécaniques.

QCM : Dynamique interne de la Terre (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un modèle de la Terre doit représenter ses quatre enveloppes concentriques, de la surface vers le centre. Quel ordre respecte à la fois leur succession et leur état physique ?

2. Lors d’une étude sismique, les ondes changent brusquement de vitesse en passant d’une couche terrestre à une autre. Comment nomme-t-on la limite ainsi révélée ?

3. Une équipe compare la profondeur du Moho sous un océan, sous une plaine continentale et sous une chaîne de montagnes. Quelle observation est cohérente avec sa profondeur habituelle ?

4. Une roche de la croûte océanique présente une pâte vitreuse et de très petits cristaux ; sa densité est proche de 2,9. De quelle roche s’agit-il ?

5. Dans un échantillon de croûte océanique, les cristaux sont visibles à l’œil nu et la densité est proche de 3. Quelle identification correspond à ces indices ?

6. Quelle roche représentative de la croûte continentale possède une texture grenue, une densité d’environ 2,7 et contient notamment du quartz, des feldspaths et des micas ?

7. Une roche magmatique contient de très petits cristaux et du verre, tandis qu’un autre échantillon montre des cristaux visibles à l’œil nu. Quelle interprétation relie correctement ces textures au refroidissement ?

8. Un sismologue suit une onde qui traverse d’abord une roche solide, puis le noyau externe liquide, tout en arrivant avant les autres ondes. De quel type d’onde s’agit-il ?

9. Dans une région traversée par les ondes sismiques, leur vitesse diminue brusquement et aucune onde S ne passe dans une enveloppe profonde. Quelle interprétation combine correctement ces observations ?

10. Une onde sismique atteint une limite entre deux milieux, puis une autre onde traverse le second milieu en changeant de direction. Comment nomme-t-on respectivement ces deux phénomènes ?

11. Une équipe cartographie une enveloppe terrestre rigide, composée de la croûte et de la partie supérieure rigide du manteau, et la représente en plaques tectoniques. Quelle enveloppe décrit-elle ?

12. Des mesures révèlent, sous une couche rigide, une zone du manteau supérieur moins rigide et ductile où la vitesse des ondes est faible. Quelle zone correspond à ces indices ?

13. Comment définit-on le gradient géothermique ?

14. Dans une couche terrestre, la chaleur se transmet sans déplacement de matière et le gradient thermique est généralement fort. Quel mode de transfert décrit cette situation ?

15. Une portion de manteau se réchauffe, devient moins dense et remonte, puis se refroidit. Quelle évolution peut ensuite contribuer à la dynamique du manteau ?

16. Dans un forage, la température passe de $30\ ^\circ\mathrm{C}$ à $150\ ^\circ\mathrm{C}$ entre $2\ \mathrm{km}$ et $8\ \mathrm{km}$ de profondeur. Quel est le gradient géothermique ?

17. Que compare la tomographie sismique pour étudier l’intérieur de la Terre ?

18. Une région du manteau présente des ondes sismiques plus rapides que prévu par le modèle de référence. Quelle interprétation est généralement la plus cohérente ?

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QCM : Dynamique interne de la Terre (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un modèle de la Terre doit représenter ses quatre enveloppes concentriques, de la surface vers le centre. Quel ordre respecte à la fois leur succession et leur état physique ?

2. Lors d’une étude sismique, les ondes changent brusquement de vitesse en passant d’une couche terrestre à une autre. Comment nomme-t-on la limite ainsi révélée ?

3. Une équipe compare la profondeur du Moho sous un océan, sous une plaine continentale et sous une chaîne de montagnes. Quelle observation est cohérente avec sa profondeur habituelle ?

4. Une roche de la croûte océanique présente une pâte vitreuse et de très petits cristaux ; sa densité est proche de 2,9. De quelle roche s’agit-il ?

5. Dans un échantillon de croûte océanique, les cristaux sont visibles à l’œil nu et la densité est proche de 3. Quelle identification correspond à ces indices ?

6. Quelle roche représentative de la croûte continentale possède une texture grenue, une densité d’environ 2,7 et contient notamment du quartz, des feldspaths et des micas ?

7. Une roche magmatique contient de très petits cristaux et du verre, tandis qu’un autre échantillon montre des cristaux visibles à l’œil nu. Quelle interprétation relie correctement ces textures au refroidissement ?

8. Un sismologue suit une onde qui traverse d’abord une roche solide, puis le noyau externe liquide, tout en arrivant avant les autres ondes. De quel type d’onde s’agit-il ?

9. Dans une région traversée par les ondes sismiques, leur vitesse diminue brusquement et aucune onde S ne passe dans une enveloppe profonde. Quelle interprétation combine correctement ces observations ?

10. Une onde sismique atteint une limite entre deux milieux, puis une autre onde traverse le second milieu en changeant de direction. Comment nomme-t-on respectivement ces deux phénomènes ?

11. Une équipe cartographie une enveloppe terrestre rigide, composée de la croûte et de la partie supérieure rigide du manteau, et la représente en plaques tectoniques. Quelle enveloppe décrit-elle ?

12. Des mesures révèlent, sous une couche rigide, une zone du manteau supérieur moins rigide et ductile où la vitesse des ondes est faible. Quelle zone correspond à ces indices ?

13. Comment définit-on le gradient géothermique ?

14. Dans une couche terrestre, la chaleur se transmet sans déplacement de matière et le gradient thermique est généralement fort. Quel mode de transfert décrit cette situation ?

15. Une portion de manteau se réchauffe, devient moins dense et remonte, puis se refroidit. Quelle évolution peut ensuite contribuer à la dynamique du manteau ?

16. Dans un forage, la température passe de 30 ∘C30\ ^\circ\mathrm{C}30 ∘C à 150 ∘C150\ ^\circ\mathrm{C}150 ∘C entre 2 km2\ \mathrm{km}2 km et 8 km8\ \mathrm{km}8 km de profondeur. Quel est le gradient géothermique ?

17. Que compare la tomographie sismique pour étudier l’intérieur de la Terre ?

18. Une région du manteau présente des ondes sismiques plus rapides que prévu par le modèle de référence. Quelle interprétation est généralement la plus cohérente ?

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16. Dans un forage, la température passe de $30\ ^\circ\mathrm{C}$ à $150\ ^\circ\mathrm{C}$ entre $2\ \mathrm{km}$ et $8\ \mathrm{km}$ de profondeur. Quel est le gradient géothermique ?