QCM : Structure et dynamique de la Terre — 22 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que signifie le caractère bimodal de la répartition des altitudes terrestres ?

Il révèle deux domaines crustaux distincts, océanique et continental
Il traduit une succession de trois domaines selon la profondeur
Il indique une composition crustale homogène à deux niveaux d’altitude
Il montre une distribution continue entre les reliefs marins et terrestres

Il révèle deux domaines crustaux distincts, océanique et continental

Explication

La répartition bimodale présente deux maxima associés aux domaines océanique et continental, qui constituent deux domaines crustaux distincts. Elle ne signifie donc pas que la croûte possède un matériau homogène réparti selon deux altitudes.

2. Quelles sont les altitudes les plus fréquentes dans les domaines océanique et continental ?

Environ −7000 à −6000 m dans l’océanique et 3000 à 5000 m dans le continental
Environ 0 à 1000 m dans l’océanique et −4000 à −5000 m dans le continental
Environ −4000 à −5000 m dans l’océanique et 0 à 1000 m dans le continental
Environ −1000 à 0 m dans l’océanique et 1000 à 3000 m dans le continental

Environ −4000 à −5000 m dans l’océanique et 0 à 1000 m dans le continental

Explication

Les altitudes les plus fréquentes sont comprises entre −4000 et −5000 m dans le domaine océanique, tandis qu’elles se situent entre 0 et 1000 m dans le domaine continental. La confusion vient souvent de l’inversion de ces deux intervalles.

3. Quelle comparaison des âges caractérise les croûtes océanique et continentale ?

Les deux croûtes peuvent atteindre un âge proche de 5,4 Ga
Les deux croûtes ont généralement un âge compris entre 0 et 230 Ma
La croûte océanique peut atteindre 5,4 Ga, tandis que la continentale a environ 0 à 230 Ma
La croûte océanique a environ 0 à 230 Ma, tandis que la continentale peut atteindre 5,4 Ga

La croûte océanique a environ 0 à 230 Ma, tandis que la continentale peut atteindre 5,4 Ga

Explication

La croûte océanique est relativement jeune, avec un âge allant d’environ 0 à 230 Ma, alors que la croûte continentale conserve des terrains pouvant atteindre 5,4 Ga. Les deux domaines ne présentent donc pas la même ancienneté maximale.

4. Comment se forme une roche sédimentaire telle que le calcaire ou la craie ?

Par transformation d’une roche sous l’effet de fortes pressions
Par refroidissement rapide d’un magma à la surface
Par solidification de sédiments déposés sous l’eau
Par refroidissement lent d’un magma en profondeur

Par solidification de sédiments déposés sous l’eau

Explication

Une roche sédimentaire se forme lorsque des sédiments déposés sous l’eau se solidifient, comme dans le cas du calcaire ou de la craie. Le refroidissement d’un magma produit une roche magmatique, tandis que la transformation sous pression relève du métamorphisme.

5. Quelle distinction décrit correctement les roches volcaniques et plutoniques ?

Les deux types refroidissent lentement en profondeur et présentent une cristallisation complète
Les volcaniques refroidissent lentement en profondeur et sont entièrement cristallisées, les plutoniques refroidissent vite en surface et sont partiellement cristallisées
Les deux types refroidissent rapidement en surface et présentent une cristallisation partielle
Les volcaniques refroidissent vite en surface et sont partiellement cristallisées, les plutoniques refroidissent lentement en profondeur et sont entièrement cristallisées

Les volcaniques refroidissent vite en surface et sont partiellement cristallisées, les plutoniques refroidissent lentement en profondeur et sont entièrement cristallisées

Explication

Le refroidissement rapide en surface limite la cristallisation des roches volcaniques, tandis que le refroidissement lent en profondeur permet une cristallisation complète des roches plutoniques. La vitesse de refroidissement et le lieu de formation expliquent cette différence de texture.

6. Quelle affirmation caractérise le basalte dans la croûte terrestre ?

C’est une roche sédimentaire de la croûte océanique, de densité 3
C’est une roche magmatique volcanique de la croûte océanique, de densité 2,9
C’est une roche du manteau supérieur, de densité 3,2
C’est une roche magmatique plutonique de la croûte continentale, de densité 2,7

C’est une roche magmatique volcanique de la croûte océanique, de densité 2,9

Explication

Le basalte est une roche magmatique volcanique typique de la croûte océanique et sa densité est d’environ 2,9. Le granite représente plutôt la croûte continentale, tandis que la péridotite appartient au manteau.

7. Quelle roche est plutonique et représentative de la croûte continentale, avec une densité d’environ 2,7 ?

Le basalte
La péridotite
Le gabbro
Le granite

Le granite

Explication

Le granite est une roche magmatique plutonique caractéristique de la croûte continentale et sa densité est proche de 2,7. Le basalte et le gabbro sont associés à la croûte océanique, tandis que la péridotite appartient au manteau.

8. Dans quel ordre les matériaux se succèdent-ils sous un océan, de la surface vers la profondeur ?

Eau, granite, sédiments, basalte, puis gabbros du manteau supérieur
Eau, sédiments, basalte, gabbros, puis péridotite du manteau supérieur
Eau, basalte, sédiments, péridotite, puis gabbros de la croûte profonde
Eau, sédiments, gabbros, basalte, puis granite du manteau supérieur

Eau, sédiments, basalte, gabbros, puis péridotite du manteau supérieur

Explication

La succession océanique va de l’eau aux sédiments, puis au basalte, aux gabbros et enfin à la péridotite du manteau supérieur. Les gabbros appartiennent à la partie profonde de la croûte océanique, alors que la péridotite se trouve dans le manteau sous-jacent.

9. Comment se distingue l’organisation de la croûte continentale entre sa surface et sa profondeur ?

La surface est constituée de basalte, tandis que la profondeur est principalement formée de gabbros
La surface est principalement granitique, tandis que la profondeur rassemble surtout des roches sédimentaires variées
La surface est très variée, tandis que la profondeur est surtout granitique ou composée de granites métamorphisés
La surface et la profondeur présentent une composition également diversifiée en roches sédimentaires et magmatiques

La surface est très variée, tandis que la profondeur est surtout granitique ou composée de granites métamorphisés

Explication

La surface continentale rassemble des roches sédimentaires, magmatiques et métamorphiques très diverses, tandis que la partie profonde est principalement granitique ou formée de granites métamorphisés. Le granite caractérise donc surtout la profondeur et non toute la surface continentale.

10. Qu’est-ce qui définit un séisme ?

Une vibration superficielle produite par le passage d’ondes atmosphériques
La propagation progressive d’ondes à travers les différentes couches terrestres
Un déplacement lent des plaques tectoniques sans émission d’énergie importante
Une rupture brutale des roches en profondeur libérant soudainement de l’énergie

Une rupture brutale des roches en profondeur libérant soudainement de l’énergie

Explication

Un séisme résulte d’une rupture brutale des roches en profondeur, qui libère soudainement de l’énergie. La propagation des ondes constitue une conséquence de cette rupture et non la définition du séisme lui-même.

11. Quelle distinction décrit correctement le foyer et l’épicentre d’un séisme ?

Le foyer correspond aux dégâts maximaux, tandis que l’épicentre désigne la rupture profonde
Le foyer est profond, tandis que l’épicentre se trouve à la surface à sa verticale
Le foyer est superficiel, tandis que l’épicentre se situe dans les profondeurs terrestres
Le foyer et l’épicentre désignent deux points situés à la même profondeur

Le foyer est profond, tandis que l’épicentre se trouve à la surface à sa verticale

Explication

Le foyer est le lieu profond où commence la rupture, alors que l’épicentre est le point de la surface situé à sa verticale. Confondre ces deux notions revient à inverser leurs positions respectives.

12. Entre quelles distances angulaires se situe la zone d’ombre sismique ?

Entre 103° et 142° à partir du foyer
Entre 0° et 45° à partir du foyer
Entre 142° et 180° à partir du foyer
Entre 45° et 90° à partir du foyer

Entre 103° et 142° à partir du foyer

Explication

La zone d’ombre s’étend de 103° à 142° de distance angulaire par rapport au foyer et reçoit peu d’ondes de volume. Les autres intervalles ne correspondent pas à la zone définie par cette observation sismologique.

13. Que sépare la discontinuité de Gutenberg, située vers 2900 km de profondeur ?

Le noyau externe liquide et le noyau interne solide
Le manteau solide et le noyau externe liquide
La croûte terrestre et le manteau supérieur solide
Deux parties solides distinctes du manteau terrestre

Le manteau solide et le noyau externe liquide

Explication

La discontinuité de Gutenberg marque la limite située vers 2900 km entre le manteau solide et le noyau externe liquide. Elle ne sépare donc ni les différentes parties de la croûte ni les deux noyaux.

14. Quelle propriété caractérise correctement les ondes P ?

Elles sont les plus lentes, ont une forte amplitude et se limitent aux couches superficielles
Elles arrivent après les ondes S, produisent un cisaillement et traversent les solides comme les fluides
Elles traversent les solides, mais leur propagation est interrompue dans les milieux fluides
Elles arrivent les premières, sont les plus rapides et traversent les solides comme les fluides

Elles arrivent les premières, sont les plus rapides et traversent les solides comme les fluides

Explication

Les ondes P sont les plus rapides et les premières enregistrées; leur déformation est une compression-dilatation et elles traversent les milieux solides et fluides. Les ondes de cisaillement correspondent aux ondes S, tandis que les ondes superficielles sont les ondes L.

15. Pourquoi les ondes S ne sont-elles pas enregistrées dans les milieux fluides ?

Parce qu’il s’agit d’ondes de cisaillement qui se propagent uniquement dans les solides
Parce qu’elles sont des ondes de compression qui perdent leur énergie dans les solides
Parce qu’elles sont plus rapides que les ondes P et les dépassent dans les fluides
Parce qu’elles sont des ondes de surface confinées aux couches superficielles

Parce qu’il s’agit d’ondes de cisaillement qui se propagent uniquement dans les solides

Explication

Les ondes S sont des ondes de cisaillement et leur propagation nécessite un milieu solide; elles sont donc absentes des fluides. Les ondes de compression capables de traverser les fluides sont les ondes P.

16. Comment la vitesse des ondes sismiques varie-t-elle avec les propriétés du matériau ?

Elle reste constante, car la densité et la température n’ont pas d’effet
Elle augmente avec la densité et diminue lorsque la température augmente
Elle diminue avec la densité et augmente lorsque la température augmente
Elle augmente avec la température et reste indépendante de la densité

Elle augmente avec la densité et diminue lorsque la température augmente

Explication

La vitesse des ondes sismiques augmente lorsque la densité du matériau augmente et diminue lorsque sa température s’élève. L’affirmation inverse sur la densité et la température contredit cette relation physique.

17. Comment le modèle PREM décrit-il la structure interne de la Terre ?

Comme un ensemble de plaques défini par la composition des continents
Comme des enveloppes concentriques établies à partir de mesures gravimétriques
Comme des couches concentriques déduites de la propagation des ondes sismiques
Comme une succession de volumes identifiée par les variations du champ magnétique

Comme des couches concentriques déduites de la propagation des ondes sismiques

Explication

Le modèle PREM représente la Terre en couches concentriques grâce aux informations fournies par la vitesse et la trajectoire des ondes sismiques. Les observations sismiques constituent les indices utilisés pour établir le modèle, mais elles ne sont pas elles-mêmes la structure décrite.

18. Quelles enveloppes le modèle PREM distingue-t-il dans la Terre ?

Le manteau supérieur, le manteau inférieur et trois enveloppes crustales
La croûte, la lithosphère, l’asthénosphère et les deux noyaux
La croûte, le manteau unique, le noyau externe et la graine terrestre
La croûte, les deux manteaux et les deux parties du noyau

La croûte, les deux manteaux et les deux parties du noyau

Explication

Le modèle PREM distingue la croûte, le manteau supérieur, le manteau inférieur, le noyau externe et le noyau interne. La lithosphère et l’asthénosphère ne constituent pas les cinq enveloppes principales énumérées dans cette distinction.

19. Que permet d’inférer l’arrêt des ondes S vers 2900 km de profondeur ?

Que le noyau interne ne laisse plus passer les ondes sismiques
Que le manteau inférieur devient progressivement plus ductile
Que le noyau externe se comporte comme un milieu non solide
Que la croûte terrestre change de composition à cette profondeur

Que le noyau externe se comporte comme un milieu non solide

Explication

Les ondes S se propagent dans les milieux solides et leur arrêt vers 2900 km indique que le noyau externe n’est pas solide. Cet indice concerne le noyau externe, et non une transformation de la croûte ou du noyau interne.

20. Quelle définition correspond à la lithosphère ?

Une enveloppe superficielle solide et cassante comprenant la croûte et le manteau lithosphérique
Une enveloppe rigide limitée à la croûte et séparée du manteau supérieur
Une zone profonde solide et ductile située sous la croûte et le manteau supérieur
Une couche superficielle chaude composée de matériaux fondus et facilement déformables

Une enveloppe superficielle solide et cassante comprenant la croûte et le manteau lithosphérique

Explication

La lithosphère comprend la croûte et la partie supérieure du manteau supérieur, appelée manteau lithosphérique, et elle est solide et cassante. La ductilité caractérise plutôt l’asthénosphère, tandis que la lithosphère ne se limite pas à la croûte.

21. Comment caractériser l’asthénosphère située sous la lithosphère ?

Comme une enveloppe solide et cassante constituant la surface terrestre
Comme une partie solide mais ductile du manteau au-delà de l’isotherme 1300 °C
Comme une zone du noyau externe déformable sous l’effet de la température
Comme une partie liquide du manteau située au-dessus de l’isotherme 1300 °C

Comme une partie solide mais ductile du manteau au-delà de l’isotherme 1300 °C

Explication

L’asthénosphère est une partie du manteau qui reste solide mais devient ductile au-delà de l’isotherme 1300 °C. Elle ne correspond donc ni à un liquide ni à la lithosphère cassante, et elle appartient au manteau plutôt qu’au noyau.

22. Sur quelle propriété repose principalement la limite entre lithosphère et asthénosphère ?

Sur une transition entre la croûte continentale et océanique
Sur une modification de la composition chimique des roches
Sur un changement de comportement mécanique des matériaux
Sur une rupture marquant le passage du manteau au noyau

Sur un changement de comportement mécanique des matériaux

Explication

La limite entre lithosphère et asthénosphère correspond à un changement de comportement mécanique : les matériaux deviennent ductiles sous la lithosphère. Cette limite ne signale pas nécessairement un changement de matériau, ni le passage vers le noyau.

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Quelle est la forme de la répartition des altitudes terrestres ?

La répartition est bimodale.

Quels domaines correspondent aux deux maxima de la répartition bimodale des altitudes ?

Les domaines océanique et continental.

Quelles sont les altitudes les plus fréquentes dans le domaine océanique ?

De -4000 à -5000 mètres.

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