Fiche de révision : Structure et dynamique de la Terre

📋 Plan du Cours

1. Domaines et reliefs terrestres
2. Roches des croûtes terrestres
3. Textures et familles de roches
4. Structure interne du globe
5. Ondes sismiques et discontinuités
6. Modèle sismique de PREM
7. Température et propriétés profondes
8. Transferts thermiques terrestres

📖 1. Domaines et reliefs terrestres

📝 Points essentiels

• La surface de la planète comprend trois grands domaines:

  • le domaine continental
  • le domaine océanique
  • le domaine de transition

• La répartition des altitudes terrestres est bimodale, avec un domaine continental de reliefs positifs et un domaine océanique de reliefs négatifs.

• L’altitude moyenne du domaine continental est de +840 m, tandis que la profondeur moyenne du domaine océanique est de −3 800 m.

• Les plaques lithosphériques se déplacent les unes par rapport aux autres sous l’effet des forces de convection dans le manteau.

💡 Astuce mémo

Continental élevé, océanique profond : deux reliefs contrastés

📖 2. Roches des croûtes terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Croûte continentale : a une composition granitique, elle est enrichie en silice et constituée d’éléments de faible densité, avec une densité d’environ 2,7
• Croûte océanique : a une composition gabbro-basaltique, avec du basalte en surface et du gabbro en profondeur, et sa densité est d’environ 2,9

📝 Points essentiels

• Le granite contient:

  • du quartz
  • des feldspaths alcalins
  • du plagioclase
  • de la biotite
  • de la muscovite

• Le basalte contient:

  • du verre volcanique
  • de l’olivine
  • du pyroxène
  • des feldspaths plagioclases
  • parfois des microlites

💡 Astuce mémo

Granite continental, basalte-gabbro océanique

📖 3. Textures et familles de roches

🔑 Notions clés & Définitions

• Roche magmatique : se forme à partir d’un magma refroidi et solidifié
• Roche métamorphique : une roche dont les minéraux ont subi une transformation profonde sous l’effet d’une élévation de la température et/ou de la pression

📝 Points essentiels

📌 Une texture grenue comporte de nombreux gros cristaux visibles à l’œil nu, tandis qu’une texture microlithique associe des microlites en forme de baguette et des zones de verre.

• Le granite, le gabbro et la péridotite ont une texture grenue, tandis que le basalte a une texture microlithique.

💡 Astuce mémo

Refroidissement lent : grenue ; refroidissement rapide : microlithique

📖 4. Structure interne du globe

★ À maîtriser

• La Terre comprend:

  • la croûte
  • le manteau
  • le noyau externe liquide
  • le noyau interne solide

• La discontinuité de Mohorovicic, ou Moho, marque le passage entre la croûte et le manteau.

• La discontinuité de Gutenberg sépare le manteau du noyau externe, tandis que la discontinuité de Lehmann sépare le noyau externe du noyau interne.

Compléments

• La croûte océanique a une épaisseur d’environ 7 à 10 km.

💡 Astuce mémo

Croûte → manteau → noyau externe → noyau interne

📖 5. Ondes sismiques et discontinuités

🔑 Notions clés & Définitions

• Onde P : une onde sismique de compression qui peut se propager dans les solides et les liquides
• Onde S : une onde sismique de cisaillement qui ne se propage que dans les solides

📝 Points essentiels

📌 Les vitesses de propagation des ondes sismiques dépendent de la densité et du comportement du milieu traversé ; elles sont plus élevées dans les milieux denses et rigides.

• L’absence de propagation des ondes S dans le noyau externe montre que celui-ci est liquide, tandis que le noyau interne est solide.

💡 Astuce mémo

P traverse liquide et solide ; S traverse seulement le solide

📖 6. Modèle sismique de PREM

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèle de PREM : ou Preliminary Reference Earth Model, est un modèle sismique qui décrit la variation de la vitesse des ondes sismiques à l’intérieur de la Terre

★ À maîtriser

📌 Dans le modèle de PREM, la vitesse des ondes sismiques augmente globalement avec la profondeur, mais elle varie selon les couches traversées.

Compléments

• Les discontinuités observées dans le modèle de PREM correspondent à des changements de composition et d’état physique des matériaux terrestres.

💡 Astuce mémo

Changement de vitesse des ondes → changement de couche ou d’état

📖 7. Température et propriétés profondes

🔑 Notions clés & Définitions

• Géotherme : décrit l’évolution de la température en fonction de la profondeur
• Gradient géothermique : le taux d’augmentation de la température du géotherme en degrés Celsius par kilomètre

★ À maîtriser

📌 La température et la pression augmentent avec la profondeur, tandis que la composition chimique peut varier selon les couches.

Compléments

• Les roches sont globalement plus denses en profondeur et la répartition des matériaux dépend de leur densité.

💡 Astuce mémo

Profondeur croissante → température, pression et densité croissantes

📖 8. Transferts thermiques terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Conduction thermique : un transfert de chaleur de proche en proche sans déplacement de matière
• Convection thermique : un transfert de chaleur avec déplacement de matière qui conserve pratiquement sa température

★ À maîtriser

• Dans le manteau, la matière chaude remonte, se refroidit, devient plus dense puis redescend, ce qui forme des courants de convection.

• La conduction se produit dans la lithosphère, tandis que la convection se produit dans le manteau.

Compléments

• Les mouvements de convection du manteau contribuent au déplacement des plaques tectoniques et provoquent notamment la formation des montagnes, des séismes et des volcans.

💡 Astuce mémo

Conduction sans déplacement ; convection avec déplacement de matière

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des principales roches

Transferts de chaleur