QCM : Dynamique interne de la Terre (25 questions)

Explication

La topographie correspond à l’altitude précise de chaque point par rapport au niveau de la mer, fixé à 0 m. Elle ne désigne ni une distance horizontale ni une mesure rapportée au centre de la Terre.

Explication

L’atmosphère et l’hydrosphère constituent les deux enveloppes externes fluides, alors que la croûte, le manteau et le noyau sont des enveloppes internes. La confusion vient notamment du classement incorrect de la croûte ou du manteau parmi les enveloppes externes.

Explication

La différence entre les deux rayons montre que la Terre n’est pas une sphère parfaite. La proximité des valeurs ne supprime pas cette différence et la forme terrestre n’est pas conique.

Explication

Les reliefs continentaux sont positifs, alors que les reliefs océaniques sont négatifs et immergés. Les différences de roches n’inversent pas cette distinction fondée sur l’altitude relative.

Explication

Une roche est un matériau constitutif de l’écorce terrestre, généralement formé de plusieurs minéraux et présentant une certaine homogénéité. Les autres propositions décrivent respectivement des enveloppes terrestres, un constituant chimique ou une notion topographique.

Explication

Les trois grandes familles sont les roches magmatiques, métamorphiques et sédimentaires. Les termes plutonique et volcanique désignent des types de roches magmatiques, tandis que biogénique décrit une catégorie de roches sédimentaires.

Explication

La croûte continentale est principalement caractérisée par le granite, alors que la croûte océanique contient notamment du basalte et du gabbro. Le gneiss est une roche métamorphique et ne constitue pas l’association caractéristique demandée ici.

Explication

La masse volumique se calcule en divisant la masse par le volume, soit $\rho = \frac{m}{V}$. Le rapport inverse ne donne pas la masse volumique, tandis que l’addition et la multiplication ne correspondent pas à sa définition.

Explication

La densité compare la masse volumique de l’objet à celle de l’eau, prise comme 1 g·cm⁻³, et c’est donc une grandeur sans unité. La masse divisée par le volume correspond à la masse volumique, qui possède une unité.

Explication

Les densités moyennes sont de 2,65 pour le granite, 2,8 pour le basalte et 3 pour le gabbro. Les autres propositions permutent les valeurs associées à ces roches.

Explication

Les deux domaines reposent sur une asthénosphère ductile, mais le domaine océanique plus dense s’y enfonce davantage, ce qui explique sa position plus basse. La rigidité de l’asthénosphère ou la quantité d’eau ne fournit pas le mécanisme d’équilibre des altitudes.

Explication

La lithosphère associe la croûte et le manteau lithosphérique, qui sont tous deux solides et cassants. La description d’un manteau ductile situé en profondeur correspond plutôt à l’asthénosphère.

Explication

L’asthénosphère présente un comportement ductile dans le manteau situé approximativement entre 120 et 670 km de profondeur. La lithosphère sus-jacente est au contraire solide et cassante.

Explication

La croûte continentale est nettement plus épaisse, avec environ 30 km, tandis que la croûte océanique atteint environ 8 km. Inverser ces valeurs conduit à une comparaison erronée.

Explication

Les ondes P sont des ondes de compression, avec une déformation parallèle à la propagation, alors que les ondes S sont des ondes de cisaillement perpendiculaire. La surface ou le mode de propagation ne définit pas cette distinction fondamentale.

Explication

Les ondes P sont plus rapides, avec une vitesse d’environ 6 km·s⁻¹, contre environ 4 km·s⁻¹ pour les ondes S, ce qui explique leur arrivée précoce. Les amplitudes et le caractère superficiel concernent surtout les ondes de surface.

Explication

Les réflexions et les réfractions des ondes révèlent les discontinuités, tandis que leurs vitesses renseignent sur la nature des couches traversées. L’amplitude des dégâts ou la profondeur des foyers ne suffit pas à établir cette structure.

Explication

La discontinuité de Guttenberg sépare le manteau inférieur du noyau externe liquide, et les ondes S y disparaissent car elles ne se propagent pas dans un liquide. Les autres limites et comportements ne correspondent pas à cette discontinuité.

Explication

Le géotherme décrit le profil de température en fonction de la profondeur et du contexte géologique. La variation par kilomètre correspond au gradient géothermique, tandis que l’énergie dissipée correspond au flux géothermique.

Explication

Le gradient géothermique exprime une variation de température par unité de distance, généralement par kilomètre de profondeur. Un profil complet de température constitue plutôt un géotherme.

Explication

La conduction transmet la chaleur de proche en proche sans transport global de matière, alors que la convection repose sur le déplacement de matériaux. Les cellules ascendantes et descendantes sont donc liées à la convection, pas à la conduction.

Explication

Dans une cellule de convection, le chauffage diminue la densité de la matière chaude, qui monte, tandis que la matière froide plus dense descend. Cette circulation organise le transfert thermique en boucle.

Explication

Le modèle PREM repose sur une représentation homogène des enveloppes, alors que la tomographie met en évidence des anomalies de vitesse associées à des variations thermiques. Confondre les deux méthodes revient à attribuer au PREM la détection des hétérogénéités révélées par la tomographie.

Explication

Les dorsales et les points chauds correspondent à des anomalies chaudes : le matériel y remonte par convection et les vitesses sismiques y sont faibles. L’association d’une température basse et de vitesses élevées caractérise plutôt les zones de subduction.

Explication

Une zone de subduction est marquée par une plaque lithosphérique froide qui s’enfonce dans le manteau, ce qui produit une anomalie thermique froide et des vitesses sismiques élevées. Les anomalies chaudes et les remontées de matériel sont associées aux dorsales et aux points chauds.