Fiche de révision : Structure du globe terrestre

📋 Plan du Cours

1. Reliefs et roches des croûtes
2. Minéraux et densité des roches
3. Ondes sismiques et propagation
4. Lithosphère et asthénosphère
5. Modèle PREM et discontinuités
6. Température et transferts thermiques
7. Anomalies sismiques et hétérogénéités

📖 1. Reliefs et roches des croûtes

★ À maîtriser

• La croûte continentale est principalement constituée de granite en profondeur, avec des sédiments et des roches métamorphiques comme le gneiss en surface.

• La croûte océanique présente des sédiments et du basalte en surface, puis du gabbro en profondeur ; sous la croûte, la péridotite constitue le manteau.

Compléments

• Le domaine continental présente une altitude moyenne d’environ +870 m par rapport au niveau de la mer.

• Le domaine océanique présente une altitude moyenne d’environ −3 800 m.

💡 Astuce mémo

Granite continental moins dense ; gabbro océanique plus dense.

📖 2. Minéraux et densité des roches

★ À maîtriser

• Le granite est principalement composé de :

  • quartz
  • feldspath potassique (orthose)
  • micas, notamment la biotite

• Le gabbro est principalement composé de :

  • plagioclase
  • pyroxène
  • olivine

• La densité du gabbro est comprise entre 2,9 et 3,1, ce qui le rend plus dense que le granite.

Compléments

• La densité du granite est comprise entre 2,4 et 2,8.

• La différence de densité entre les roches contribue à expliquer la différence de relief entre les domaines continental et océanique.

📖 3. Ondes sismiques et propagation

🔑 Notions clés & Définitions

• Séisme : Libération brusque d’énergie lors de la rupture de roches en profondeur sous l’effet d’une contrainte.

★ À maîtriser

📌 Les ondes P sont des ondes de compression enregistrées en premier, tandis que les ondes S sont des ondes de cisaillement enregistrées après les ondes P.

📌 Les ondes S ne traversent pas les milieux liquides.

Compléments

📌 Les ondes de surface sont très destructrices et peuvent parcourir le globe terrestre le long de sa surface, tandis que les ondes de volume se propagent à l’intérieur du globe.

📌 Plus le milieu traversé est dense, plus les ondes sismiques se propagent rapidement ; dans un milieu ductile riche en eau, elles se propagent plus lentement.

💡 Astuce mémo

P comprime et arrive en premier ; S cisaille et ne traverse pas les liquides.

📖 4. Lithosphère et asthénosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithosphère : Enveloppe rigide et cassante constituée de la croûte et d’une partie du manteau.
• Asthénosphère : Partie du manteau située sous la lithosphère, plus ductile et moins cassante.
• LVZ : Zone ductile du manteau asthénosphérique où la vitesse des ondes S est très faible.

📝 Points essentiels

• La lithosphère continentale a une épaisseur d’environ 150 km, tandis que la lithosphère océanique a une épaisseur d’environ 100 km.

• Le manteau lithosphérique est rigide et cassant, tandis que le manteau asthénosphérique est plus dense et ductile.

💡 Astuce mémo

Lithosphère rigide et cassante ; asthénosphère ductile.

📖 5. Modèle PREM et discontinuités

★ À maîtriser

• Le modèle PREM divise le globe terrestre en couches délimitées par des discontinuités.

• La discontinuité de Moh(o) sépare la croûte du manteau.

• La discontinuité de Gutenberg sépare le manteau du noyau.

• La discontinuité de Lehmann sépare le noyau externe du noyau interne, appelé graine.

📌 Dans le modèle PREM, le noyau externe est liquide tandis que la graine, ou noyau interne, est rigide.

Compléments

• La base du manteau asthénosphérique, au contact du noyau, est plus rigide que sa partie ductile.

📖 6. Température et transferts thermiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Conduction : Transfert de chaleur de proche en proche par contact, sans mouvement de matière.
• Convection : Transfert de chaleur accompagné d’un mouvement de matière.

★ À maîtriser

• La température augmente d’environ 30 °C par kilomètre en profondeur, mais ce gradient géothermique n’est pas valable dans toute la Terre et varie aux discontinuités.

Compléments

• La convection a lieu dans le noyau externe liquide et dans le manteau asthénosphérique ductile.

• La chaleur est transférée entre les couches terrestres, notamment du manteau vers la croûte et du noyau interne vers le noyau externe puis le manteau.

💡 Astuce mémo

Conduction par contact ; convection avec mouvement de matière.

📖 7. Anomalies sismiques et hétérogénéités

📝 Points essentiels

• Les anomalies de vitesse des ondes sismiques sont interprétées comme des hétérogénéités thermiques, c’est-à-dire des différences de température.

💡 Astuce mémo

Variations de température → anomalies de vitesse des ondes sismiques.

📊 Tableaux de synthèse

Propriétés des croûtes terrestre