QCM : Isostasie et structure interne terrestre (36 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle différence fondamentale distingue le modèle zéro du modèle PREM de la Terre ?

Le modèle zéro distingue des couches concentriques, tandis que PREM suppose une sphère homogène.
Le modèle zéro décrit une Terre aplatie, tandis que PREM décrit une Terre dépourvue de couches internes.
Le modèle zéro suppose une sphère homogène, tandis que PREM distingue des couches concentriques homogènes.
Le modèle zéro représente une croûte uniforme, tandis que PREM décrit uniquement le noyau terrestre.

Le modèle zéro suppose une sphère homogène, tandis que PREM distingue des couches concentriques homogènes.

Explication

Le modèle zéro traite la Terre comme une sphère homogène, alors que PREM répartit ses propriétés en couches concentriques homogènes. L’idée que PREM représente une sphère homogène inverse précisément cette distinction.

2. Une station enregistre des ondes sismiques après un séisme survenu de l’autre côté d’une zone liquide. Quelle interprétation des ondes P et S est correcte ?

Les ondes P et S traversent le liquide, mais les ondes S y deviennent des ondes de compression.
Les ondes P peuvent traverser le liquide, tandis que les ondes S ne s’y propagent pas.
Les ondes P et S sont arrêtées par le liquide, car elles se propagent uniquement dans les solides.
Les ondes S peuvent traverser le liquide, tandis que les ondes P ne s’y propagent pas.

Les ondes P peuvent traverser le liquide, tandis que les ondes S ne s’y propagent pas.

Explication

Les ondes P sont des ondes de compression-dilatation qui se propagent dans les solides et les liquides, contrairement aux ondes S de cisaillement, limitées aux solides. L’affirmation selon laquelle les ondes S traversent le liquide inverse cette distinction.

3. En profondeur, la viscosité et la densité augmentent toutes deux, mais la vitesse des ondes sismiques augmente généralement. Quelle explication rend compte de cette évolution ?

L’effet de l’augmentation de densité l’emporte généralement sur la hausse de vitesse liée à la viscosité accrue.
La densité accrue accélère les ondes, tandis que la viscosité accrue ralentit leur propagation en profondeur.
La densité et la viscosité ralentissent toutes deux les ondes, mais la pression annule ces deux effets.
L’effet de l’augmentation de viscosité l’emporte généralement sur la diminution de vitesse liée à la densité accrue.

L’effet de l’augmentation de viscosité l’emporte généralement sur la diminution de vitesse liée à la densité accrue.

Explication

La vitesse augmente avec la viscosité et diminue avec la densité ; en profondeur, l’effet de la viscosité l’emporte généralement. L’idée que la densité accélère les ondes attribue à celle-ci l’effet opposé à celui indiqué.

4. Qui a interprété en 1909 plusieurs trains d’ondes sismiques comme la preuve d’une discontinuité entre la croûte et le manteau ?

Airy, qui a associé cette discontinuité à des racines crustales sous les montagnes.
Gutenberg, qui a associé cette discontinuité à la limite entre le manteau et le noyau.
Pratt, qui a associé cette discontinuité à des variations de densité dans une couche.
Mohorovičić, qui a associé cette discontinuité à la limite aujourd’hui appelée Moho.

Mohorovičić, qui a associé cette discontinuité à la limite aujourd’hui appelée Moho.

Explication

En 1909, Mohorovičić a interprété plusieurs trains d’ondes comme la preuve d’une limite entre la croûte et le manteau, appelée Moho. Gutenberg est associé à l’interprétation d’une limite entre le manteau et le noyau, et non à la découverte du Moho.

5. Quelle surface correspond au géoïde ?

La surface équipotentielle de pesanteur qui correspond au niveau moyen des mers.
La surface réelle du fond océanique, définie par les variations locales de profondeur.
La surface mathématique régulière choisie comme référence pour représenter la Terre.
La surface terrestre de même altitude, indépendamment du champ de pesanteur.

La surface équipotentielle de pesanteur qui correspond au niveau moyen des mers.

Explication

Le géoïde est une surface équipotentielle de pesanteur correspondant au niveau moyen des mers. L’ellipsoïde de référence est une surface mathématique, ce qui en fait une notion distincte du géoïde.

6. Pourquoi le géoïde réel présente-t-il des bosses et des creux, contrairement aux surfaces équipotentielles d’une Terre lisse à couches homogènes ?

La forme mathématique de l’ellipsoïde incorpore directement les anomalies de masse locales.
Les excès et les déficits de masse déforment la surface équipotentielle réelle.
Les variations de profondeur des océans remplacent la pesanteur par une surface géométrique.
La rotation terrestre transforme les couches homogènes en reliefs localisés à la surface.

Les excès et les déficits de masse déforment la surface équipotentielle réelle.

Explication

Les excès et les déficits de masse déforment le géoïde réel en bosses et en creux, tandis qu’une Terre lisse en rotation à couches homogènes possède des surfaces équipotentielles ellipsoïdales. L’ellipsoïde de référence est mathématique et n’intègre pas directement les anomalies de masse locales.

7. Quelle relation décrit le champ de pesanteur et l’orientation des surfaces équipotentielles ?

Il combine la gravité et l’effet de la rotation terrestre, définit la verticale et est perpendiculaire aux surfaces équipotentielles.
Il combine la gravité et la rotation terrestre, définit la verticale et est parallèle aux surfaces équipotentielles.
Il combine la gravité et l’effet des marées, définit l’horizontale et est parallèle aux surfaces équipotentielles.
Il correspond à la gravité seule, définit la verticale et est parallèle aux surfaces équipotentielles.

Il combine la gravité et l’effet de la rotation terrestre, définit la verticale et est perpendiculaire aux surfaces équipotentielles.

Explication

Le champ mesuré par gravimétrie résulte de la gravité et de l’effet de la rotation terrestre ; il définit la verticale et est perpendiculaire aux surfaces équipotentielles. L’affirmation selon laquelle il leur est parallèle inverse cette relation géométrique.

8. Une mesure gravimétrique donne une gravité réelle de 9,82 m/s29{,}82\,\text{m/s}^2, contre une gravité théorique corrigée de 9,80 m/s29{,}80\,\text{m/s}^2. Quelle anomalie gravimétrique obtient-on ?

Δg=+0,02 m/s2\Delta g=+0{,}02\,\text{m/s}^2, en soustrayant la valeur théorique corrigée de la valeur réelle.
Δg=−0,02 m/s2\Delta g=-0{,}02\,\text{m/s}^2, en soustrayant la valeur réelle de la valeur théorique corrigée.
Δg=+19,62 m/s2\Delta g=+19{,}62\,\text{m/s}^2, en additionnant la valeur réelle et la valeur théorique corrigée.
Δg=+0,002 m/s2\Delta g=+0{,}002\,\text{m/s}^2, en divisant la valeur réelle par la valeur théorique corrigée.

$$\Delta g=+0{,}02\,\text{m/s}^2$$, en soustrayant la valeur théorique corrigée de la valeur réelle.

Explication

L’anomalie est la différence entre la gravité réelle et la gravité théorique corrigée, soit 9,82−9,80=+0,02 m/s29{,}82-9{,}80=+0{,}02\,\text{m/s}^2. Soustraire la valeur réelle de la valeur théorique inverse l’ordre défini pour le calcul.

9. Deux modèles interprètent une anomalie gravimétrique sous une montagne : lequel distingue correctement les explications de Pratt et d’Airy ?

Pratt invoque des variations de densité dans une couche, tandis qu’Airy invoque des variations d’épaisseur crustale et des racines.
Pratt invoque les corrections d’altitude, tandis qu’Airy invoque la fluidité de l’asthénosphère à l’échelle géologique.
Pratt invoque des variations d’épaisseur crustale, tandis qu’Airy invoque des variations de densité dans une couche.
Pratt invoque la rotation terrestre, tandis qu’Airy invoque la différence entre gravité réelle et gravité théorique.

Pratt invoque des variations de densité dans une couche, tandis qu’Airy invoque des variations d’épaisseur crustale et des racines.

Explication

Pratt explique les anomalies par des variations de densité dans une couche, tandis qu’Airy les relie aux variations d’épaisseur crustale, notamment aux racines sous les montagnes. L’explication par des variations d’épaisseur correspond à Airy, pas à Pratt.

10. À l’équilibre isostatique, trois colonnes de densité et de pesanteur constantes exercent leurs pressions sur une surface de compensation. Quelle condition doit être satisfaite ?

Les densités sont égales, ρ1=ρ2=ρ3\rho_1=\rho_2=\rho_3, et les pressions dépendent de la seule profondeur.
Les pressions sont proportionnelles aux hauteurs, mais elles peuvent différer sur la surface de compensation.
Les hauteurs sont égales, h1=h2=h3h_1=h_2=h_3, et chaque colonne vérifie P=ρghP=\rho g h.
Les pressions sont égales, P1=P2=P3P_1=P_2=P_3, et chaque colonne vérifie P=ρghP=\rho g h.

Les pressions sont égales, $$P_1=P_2=P_3$$, et chaque colonne vérifie $$P=\rho g h$$.

Explication

L’équilibre isostatique exige des pressions égales sur la surface de compensation, et la pression d’une colonne de densité et de pesanteur constantes est donnée par P=ρghP=\rho g h. Des hauteurs égales ne constituent pas la condition d’équilibre lorsque les colonnes doivent être comparées par leurs pressions.

11. Quel critère définit l’équilibre isostatique entre des colonnes lithosphériques ?

Leurs pressions sont égales à chaque profondeur dans toute la lithosphère.
Leurs pressions sont égales sur une surface de compensation sous une couche homogène.
Leurs densités moyennes sont égales à la surface terrestre.
Leurs épaisseurs sont identiques au-dessus du manteau.

Leurs pressions sont égales sur une surface de compensation sous une couche homogène.

Explication

L’équilibre isostatique correspond à l’égalité des pressions des colonnes sur une surface de compensation située sous une couche homogène. L’égalité des pressions à chaque profondeur confond cet équilibre avec une condition locale beaucoup plus contraignante.

12. Pour estimer la profondeur d’une racine crustale dans un exercice d’isostasie, quelle démarche faut-il suivre ?

Égaliser les densités des colonnes à la surface, puis calculer leur épaisseur totale.
Comparer les vitesses sismiques des colonnes, puis déduire la profondeur de compensation.
Comparer les altitudes des colonnes, puis attribuer la différence à la racine crustale.
Égaliser les pressions des colonnes sur la surface de compensation, puis résoudre l’équation obtenue.

Égaliser les pressions des colonnes sur la surface de compensation, puis résoudre l’équation obtenue.

Explication

La profondeur de la racine ou de l’antiracine se détermine en égalisant les pressions des colonnes à la surface de compensation, puis en résolvant l’équation. Comparer les altitudes ne remplace pas le bilan des pressions nécessaire à ce calcul.

13. Quelle différence distingue l’anomalie de Bouguer de l’anomalie à l’air libre ?

Bouguer comprend la correction d’air libre, tandis que l’autre comprend les corrections d’air libre et de plateau.
Bouguer compare deux mesures gravimétriques, tandis que l’autre compare la gravité à un modèle théorique.
Bouguer corrige l’effet du relief, tandis que l’autre corrige la densité du manteau.
Bouguer comprend les corrections d’air libre et de plateau, tandis que l’autre ne comprend que la première.

Bouguer comprend les corrections d’air libre et de plateau, tandis que l’autre ne comprend que la première.

Explication

L’anomalie de Bouguer tient compte de la correction d’air libre et de celle du plateau, alors que l’anomalie à l’air libre ne tient compte que de la correction d’air libre. L’inversion de ces corrections est une confusion fréquente entre les deux anomalies.

14. Une région présente une anomalie à l’air libre de +30 mGal; quelle interprétation est la plus appropriée ?

La région est équilibrée localement en chaque point où la gravité a été mesurée.
La région est déséquilibrée, car toute anomalie positive dépasse le seuil attendu.
La région est globalement proche de l’équilibre isostatique.
La région présente nécessairement un excès de masse déduit de l’anomalie de Bouguer.

La région est globalement proche de l’équilibre isostatique.

Explication

Une anomalie à l’air libre de l’ordre de ±50 mGal, comme +30 mGal, indique un équilibre isostatique global. Une anomalie positive de Bouguer concerne un excès de masse, mais ce n’est pas la mesure indiquée dans la situation.

15. Dans une région isostatiquement équilibrée, certaines colonnes présentent des pressions différentes localement; comment interpréter cette observation ?

Elle exclut l’équilibre, car les pressions doivent être identiques en chaque point.
Elle montre que les variations locales de pression annulent toute compensation profonde.
Elle reste compatible avec un équilibre régional, car le bilan est équilibré à grande échelle.
Elle prouve que l’équilibre dépend uniquement de l’anomalie de Bouguer.

Elle reste compatible avec un équilibre régional, car le bilan est équilibré à grande échelle.

Explication

L’équilibre isostatique s’évalue à l’échelle régionale et tolère des variations locales de pression. Exiger une égalité en chaque point correspondrait à un équilibre local, qui n’est pas la définition retenue ici.

16. Que cartographie la tomographie sismique du manteau ?

Les limites des plaques à différentes profondeurs, déduites des densités réelles comparées aux densités prévues par PREM.
Les températures exactes du manteau, déduites des pressions réelles comparées aux pressions prévues par PREM.
Les trajectoires des séismes en surface, déduites des amplitudes réelles comparées aux amplitudes prévues par PREM.
Les hétérogénéités à différentes profondeurs, déduites des vitesses réelles comparées aux vitesses prévues par PREM.

Les hétérogénéités à différentes profondeurs, déduites des vitesses réelles comparées aux vitesses prévues par PREM.

Explication

La tomographie révèle les hétérogénéités du manteau à différentes profondeurs en comparant les vitesses observées à celles attendues selon PREM. Elle ne mesure pas directement les températures exactes, même si les variations de vitesse permettent d’interpréter des contrastes thermiques.

17. Comment la tomographie sismique localise-t-elle les volumes responsables des anomalies observées ?

Elle mesure les écarts de fréquence par rapport à PREM et les associe au foyer d’un seul séisme.
Elle repère les variations de gravité en surface et les reporte le long d’un trajet sismique unique.
Elle mesure les écarts de temps d’arrivée par rapport à PREM et combine les trajets de nombreux séismes.
Elle compare les amplitudes d’un séisme à celles d’un séisme de référence et retient le trajet le plus court.

Elle mesure les écarts de temps d’arrivée par rapport à PREM et combine les trajets de nombreux séismes.

Explication

La méthode repère les écarts de temps d’arrivée par rapport au modèle PREM, puis combine les trajets de nombreux séismes pour localiser les volumes concernés. Un trajet unique ne fournit pas la couverture nécessaire à cette localisation tridimensionnelle.

18. Sur une coupe tomographique, une zone rouge est associée à des ondes ralenties; quelle interprétation lui correspond ?

Elle est interprétée comme une zone sans anomalie de vitesse détectable.
Elle est interprétée comme une zone plus chaude que son environnement.
Elle est interprétée comme une zone plus froide que son environnement.
Elle est interprétée comme une zone où les ondes sont accélérées.

Elle est interprétée comme une zone plus chaude que son environnement.

Explication

Les ondes ralenties sont interprétées comme traversant des zones plus chaudes et ces zones sont représentées en rouge. Les zones bleues, et non rouges, correspondent à des ondes accélérées.

19. Un littoral situé sur un continent coïncide-t-il nécessairement avec la limite de la croûte continentale ou avec une limite de plaque lithosphérique ?

Oui, ces trois limites suivent nécessairement le même tracé.
Oui, sauf lorsque la croûte océanique est basaltique.
Non, ces limites peuvent être décalées les unes par rapport aux autres.
Non, seule la limite de plaque peut coïncider avec le littoral.

Non, ces limites peuvent être décalées les unes par rapport aux autres.

Explication

Les limites géographiques entre continents et océans ne coïncident pas nécessairement avec les limites de composition des croûtes ni avec celles des plaques. La présence d’une croûte basaltique ne permet pas de déduire que ces limites sont alignées.

20. Quelle composition caractérise globalement la croûte océanique ?

Une composition basaltique pauvre en silice et alcalins, mais riche en fer et en magnésium.
Une composition basaltique riche en silice et alcalins, mais pauvre en fer et en magnésium.
Une composition granitique pauvre en silice et alcalins, mais riche en fer et en magnésium.
Une composition granitique riche en silice et alcalins, mais pauvre en fer et en magnésium.

Une composition basaltique pauvre en silice et alcalins, mais riche en fer et en magnésium.

Explication

La croûte océanique est globalement basaltique, pauvre en silice et en alcalins, et riche en fer et en magnésium. La composition granitique est plutôt caractéristique de la croûte continentale.

21. Dans le modèle d’une dorsale rapide, quelle succession décrit la croûte océanique du haut vers le bas, jusqu’au manteau ?

Basaltes en coussins, sédiments, gabbros, complexe filonien basaltique, puis péridotites du manteau.
Sédiments, gabbros, complexe filonien basaltique, basaltes en coussins, puis péridotites du manteau.
Sédiments, basaltes en coussins, péridotites du manteau, complexe filonien basaltique, puis gabbros.
Sédiments, basaltes en coussins, complexe filonien basaltique, gabbros, puis péridotites du manteau.

Sédiments, basaltes en coussins, complexe filonien basaltique, gabbros, puis péridotites du manteau.

Explication

Dans ce modèle, les sédiments recouvrent les basaltes en coussins, puis viennent le complexe filonien et les gabbros, au-dessus des péridotites mantelliques. Placer les gabbros au-dessus du complexe filonien inverse l’ordre des couches.

22. Quelle organisation verticale caractérise la croûte continentale ?

Une pellicule superficielle surtout granitoïde, une partie supérieure surtout sédimentaire et une partie inférieure surtout volcanique.
Une pellicule superficielle souvent sédimentaire ou volcanique, une partie supérieure surtout granitoïde et une partie inférieure surtout métamorphique.
Une pellicule superficielle souvent sédimentaire ou volcanique, une partie supérieure surtout métamorphique et une partie inférieure surtout granitoïde.
Une pellicule superficielle surtout métamorphique, une partie supérieure surtout basaltique et une partie inférieure surtout sédimentaire.

Une pellicule superficielle souvent sédimentaire ou volcanique, une partie supérieure surtout granitoïde et une partie inférieure surtout métamorphique.

Explication

La croûte continentale comporte une pellicule superficielle souvent sédimentaire ou volcanique, une croûte supérieure principalement granitoïde et une croûte inférieure surtout métamorphique. Inverser les compositions des parties supérieure et inférieure ne correspond pas à cette organisation.

23. Comment les croûtes océanique et continentale se distinguent-elles du point de vue des éléments chimiques présents ?

Elles contiennent les mêmes éléments principaux, mais dans des proportions différentes.
Elles partagent les éléments légers, mais les métaux sont propres à chaque croûte.
Elles contiennent les mêmes éléments principaux dans des proportions identiques.
Elles contiennent des ensembles d’éléments principaux entièrement différents.

Elles contiennent les mêmes éléments principaux, mais dans des proportions différentes.

Explication

Les deux types de croûte contiennent les mêmes éléments principaux, notamment l’oxygène, le silicium, l’aluminium, le fer et le magnésium, mais leurs proportions diffèrent. Elles ne se distinguent donc pas par des ensembles d’éléments entièrement séparés.

24. Quelle association entre type de croûte et composition globale est correcte ?

La croûte continentale est plutôt basaltique et la croûte océanique plutôt granitique.
Les deux croûtes sont plutôt granitiques, mais leur teneur en fer diffère.
La croûte continentale est plutôt granitique et la croûte océanique plutôt basaltique.
Les deux croûtes sont plutôt basaltiques, mais leur teneur en alcalins diffère.

La croûte continentale est plutôt granitique et la croûte océanique plutôt basaltique.

Explication

La croûte continentale a une composition plutôt granitique, tandis que la croûte océanique est plutôt basaltique. L’association inverse confond précisément les compositions typiques des deux croûtes.

25. Quelle association de minéraux décrit principalement la péridotite du manteau lithosphérique ?

Elle est principalement composée de pyroxènes et contient aussi du plagioclase.
Elle est principalement composée d’olivine et contient aussi des pyroxènes.
Elle est principalement composée de grenat et contient aussi du quartz.
Elle est principalement composée de feldspaths et contient aussi de la biotite.

Elle est principalement composée d’olivine et contient aussi des pyroxènes.

Explication

La péridotite du manteau lithosphérique est principalement composée d’olivine et contient également des pyroxènes. Le plagioclase peut être un minéral accessoire du manteau lithosphérique, mais il ne remplace pas les pyroxènes dans cette description principale.

26. Comment expliquer les sauts de vitesse sismique vers 410 km et 670 km de profondeur dans le manteau ?

Par une variation de composition chimique du manteau, sans transformation de phase des minéraux.
Par des transformations de phase de l’olivine, sans qu’un changement de composition chimique soit nécessaire.
Par la fusion complète de l’olivine vers 410 km et sa recristallisation vers 670 km.
Par un changement de composition chimique de l’olivine, sans modification de sa structure minérale.

Par des transformations de phase de l’olivine, sans qu’un changement de composition chimique soit nécessaire.

Explication

Les sauts de vitesse s’expliquent par des transformations de phase de l’olivine, qui peuvent se produire sans changement de composition chimique du manteau. L’hypothèse d’une variation chimique n’est donc pas nécessaire pour expliquer ces discontinuités.

27. Quelles sont les deux principales sources de chaleur interne de la Terre ?

Le rayonnement solaire et la chaleur produite par les marées
La compression du noyau et la chaleur issue du volcanisme
La friction des plaques et la chaleur libérée par les océans
La radioactivité et la chaleur initiale issue de l’accrétion

La radioactivité et la chaleur initiale issue de l’accrétion

Explication

La chaleur interne provient principalement de la désintégration radioactive et de la chaleur initiale libérée lors de l’accrétion terrestre. Le rayonnement solaire chauffe la surface, mais ne constitue pas l’une de ces deux sources internes principales.

28. Comment la désintégration radioactive contribue-t-elle à la chaleur terrestre ?

Elle émet de l’énergie thermique dans la croûte, le manteau et le noyau
Elle convertit l’énergie solaire en chaleur dans les couches externes
Elle libère de la chaleur uniquement lorsque le magma remonte
Elle crée de la chaleur par le frottement des plaques tectoniques

Elle émet de l’énergie thermique dans la croûte, le manteau et le noyau

Explication

La désintégration d’éléments radioactifs présents dans la croûte, le manteau et le noyau émet de l’énergie thermique. La chaleur radioactive n’est pas produite par le frottement des plaques, mais par cette désintégration.

29. Dans une barre de fer chauffée à une extrémité, quel mécanisme transmet la chaleur de proche en proche sans déplacer la matière ?

La circulation provoquée par des différences de densité
Le transport par déplacement du fluide
La conduction thermique
La convection thermique

La conduction thermique

Explication

La conduction transmet la chaleur de proche en proche sans déplacement de matière et peut produire un fort gradient thermique dans une barre de fer. La convection, elle, implique le déplacement de matière.

30. Dans un fluide, quel mécanisme transfère la chaleur grâce au déplacement de matière entraîné par des différences de densité ?

La convection thermique
Le transfert par contact entre solides
La diffusion sans mouvement de matière
La conduction thermique

La convection thermique

Explication

La convection transfère la chaleur par le déplacement de matière, entraîné par des différences de densité. La conduction peut aussi transférer de la chaleur, mais elle ne repose pas sur le déplacement du fluide.

31. Que signifie un nombre de Rayleigh supérieur à environ 2000 pour un matériau ?

La convection apparaît, car le matériau a une tendance suffisante à convecter
Le matériau cesse de se dilater lorsque sa température varie
La convection est freinée, car la couche est nécessairement trop mince
La conduction devient impossible, car le matériau ne peut plus transmettre de chaleur

La convection apparaît, car le matériau a une tendance suffisante à convecter

Explication

Le nombre de Rayleigh caractérise la tendance d’un matériau à convecter, et une valeur supérieure à environ 2000 indique l’apparition de la convection. Une valeur inférieure à ce seuil ne favorise pas cette apparition comme le suggère l’idée contraire.

32. À propriétés du matériau égales, quelle modification augmente le nombre de Rayleigh d’une couche ?

Accroître la différence de température entre sa base et son sommet
Accroître la conductivité thermique du matériau de la couche
Réduire la capacité du matériau à se dilater lorsqu’il est chauffé
Accroître la viscosité du matériau qui compose la couche

Accroître la différence de température entre sa base et son sommet

Explication

Le nombre de Rayleigh augmente avec la différence de température entre la base et le sommet de la couche, ainsi qu’avec sa capacité à se dilater et son épaisseur. Une conductivité thermique élevée tend au contraire à freiner la convection.

33. Dans quelles régions de la Terre la convection est-elle attendue en raison d’un nombre de Rayleigh supérieur à 2000 ?

Dans la croûte et le manteau lithosphérique
Dans le manteau sous-lithosphérique et le noyau externe
Dans la lithosphère et le noyau externe
Dans la croûte et le noyau interne

Dans le manteau sous-lithosphérique et le noyau externe

Explication

Un nombre de Rayleigh supérieur à 2000 est associé à la convection dans le manteau sous-lithosphérique et le noyau externe. La lithosphère est plutôt dominée par la conduction, et non par la convection comme le suggère une autre possibilité.

34. Quel mode de transfert thermique domine dans la lithosphère, qui comprend la croûte et le manteau lithosphérique ?

L’advection, qui déplace surtout la chaleur par les fluides
La conduction, qui transfère la chaleur à travers la matière
La convection, qui met en mouvement les matériaux rocheux
Le rayonnement, qui transporte la chaleur par ondes

La conduction, qui transfère la chaleur à travers la matière

Explication

Dans la lithosphère, composée de la croûte et du manteau lithosphérique, la conduction domine. La convection caractérise plutôt le manteau sous-lithosphérique et le noyau externe.

35. En conduction, comment varie le flux thermique lorsque la conductivité de la roche ou le gradient de température augmente ?

Il dépend de la conductivité, mais pas du gradient de température
Il augmente, car il est proportionnel à ces deux facteurs
Il diminue, car il est inversement proportionnel à ces deux facteurs
Il dépend du gradient, mais pas de la conductivité de la roche

Il augmente, car il est proportionnel à ces deux facteurs

Explication

En conduction, le flux thermique est proportionnel à la conductivité thermique de la roche et au gradient de température. L’idée qu’il soit indépendant de l’un de ces facteurs contredit cette relation.

36. Pourquoi la Terre se refroidit-elle selon le bilan de ses échanges énergétiques ?

Elle perd davantage d’énergie qu’elle n’en produit par radioactivité
Elle cesse de produire de l’énergie dès que sa surface refroidit
Ses pertes énergétiques égalent l’énergie produite par radioactivité
Elle produit davantage d’énergie radioactive qu’elle n’en perd

Elle perd davantage d’énergie qu’elle n’en produit par radioactivité

Explication

Le flux énergétique perdu par la Terre dépasse l’énergie qu’elle produit par radioactivité, ce qui entraîne son refroidissement. Un bilan où la production radioactive dépasserait les pertes ne rendrait pas compte de ce refroidissement.

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Mémorisez les réponses avec 87 flashcards sur Isostasie et structure interne terrestre.

Comment le modèle zéro représente-t-il la Terre ?

Comme une sphère homogène.

Dans quels milieux les ondes S se propagent-elles ?

Uniquement dans les solides.

Comment la densité influence-t-elle la vitesse des ondes ?

La vitesse diminue quand la densité augmente.

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