QCM : Structure et dynamique de la Terre (20 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise les ondes P lorsqu’elles traversent les milieux terrestres ?

Ce sont des ondes de cisaillement limitées aux roches entièrement solides
Ce sont des ondes thermiques dont la propagation dépend principalement de la température
Ce sont des ondes de surface lentes confinées aux régions proches du sol
Ce sont des ondes de compression et de dilatation capables de traverser les solides et les fluides

Ce sont des ondes de compression et de dilatation capables de traverser les solides et les fluides

Explication

Les ondes P alternent compression et dilatation et peuvent se propager dans les milieux solides comme dans les fluides. Les ondes de cisaillement correspondent aux ondes S, qui ne traversent pas les fluides.

2. Un sismologue observe qu’une onde disparaît lorsqu’elle atteint une région fluide : de quel type d’onde s’agit-il probablement ?

Une onde thermique, car la chaleur bloque les mouvements sismiques
Une onde L, car les ondes de surface traversent les régions fluides
Une onde S, car le cisaillement nécessite un milieu solide
Une onde P, car la compression exige un milieu solide

Une onde S, car le cisaillement nécessite un milieu solide

Explication

Les ondes S sont des ondes de cisaillement et ne se propagent que dans les solides, ce qui explique leur disparition dans un milieu fluide. Les ondes P peuvent, elles, traverser les fluides.

3. Quelle évolution générale de la vitesse des ondes P et S est observée lorsque la profondeur terrestre augmente ?

Elle reste constante jusqu’au noyau, puis augmente brusquement vers 5300 km
Elle augmente globalement, avec des ruptures notamment vers 100, 2900 et 5300 km
Elle diminue globalement, avec une seule rupture située près de la surface
Elle varie de façon aléatoire, sans relation identifiable avec la profondeur

Elle augmente globalement, avec des ruptures notamment vers 100, 2900 et 5300 km

Explication

La vitesse des ondes P et S augmente globalement avec la profondeur, mais son évolution présente des ruptures vers 100, 2900 et 5300 km. Une vitesse constante ou une variation aléatoire ne correspond pas à ce profil.

4. Que permet d’inférer la disparition des ondes S entre 2900 km et 5300 km de profondeur ?

La région correspond à une surface, car les ondes S se propagent près du sol
La zone est composée de roches très denses, car les ondes S accélèrent en profondeur
Les matériaux de cet intervalle sont fluides, car les ondes S ne s’y propagent pas
Les matériaux de cet intervalle sont solides, car les ondes S y ralentissent fortement

Les matériaux de cet intervalle sont fluides, car les ondes S ne s’y propagent pas

Explication

La disparition des ondes S indique que l’intervalle traversé est fluide, puisque ces ondes nécessitent un milieu solide. Un simple ralentissement dans un matériau solide ne suffirait pas à expliquer leur disparition.

5. Comment sont organisées les grandes structures internes de la Terre ?

En une enveloppe homogène parcourue par des zones de température variable
En plusieurs fragments irréguliers séparés par des fissures sans changement de propriétés
En quatre couches horizontales de même densité séparées par des transitions continues
En quatre couches concentriques de densités différentes séparées par des discontinuités

En quatre couches concentriques de densités différentes séparées par des discontinuités

Explication

La Terre comprend quatre couches concentriques de densités différentes, séparées par des zones de rupture appelées discontinuités. Elle n’est donc pas un empilement homogène ou continu de matériaux.

6. Quelle distinction entre les discontinuités de Moho et de Gutenberg est correcte ?

Moho sépare le noyau externe du noyau interne, tandis que Gutenberg sépare deux parties du manteau
Moho divise le manteau selon la température, tandis que Gutenberg marque une limite entre deux croûtes
Moho sépare le manteau du noyau, tandis que Gutenberg sépare la croûte du manteau supérieur
Moho sépare la croûte du manteau supérieur, tandis que Gutenberg sépare le manteau du noyau

Moho sépare la croûte du manteau supérieur, tandis que Gutenberg sépare le manteau du noyau

Explication

La discontinuité de Moho marque la limite entre la croûte et le manteau supérieur, tandis que Gutenberg sépare le manteau du noyau. La séparation entre les noyaux externe et interne relève de la discontinuité de Lehmann.

7. Que sépare la discontinuité de Lehmann et quelle est sa nature ?

Elle sépare le manteau supérieur du manteau inférieur et est de nature thermique
Elle sépare le manteau du noyau externe et est de nature physique et chimique
Elle sépare la croûte du manteau supérieur et est de nature chimique
Elle sépare le noyau externe liquide du noyau interne solide et est de nature physique

Elle sépare le noyau externe liquide du noyau interne solide et est de nature physique

Explication

La discontinuité de Lehmann sépare le noyau externe liquide du noyau interne solide et traduit une différence physique d’état. La limite entre croûte et manteau correspond à Moho, tandis que celle entre manteau et noyau correspond à Gutenberg.

8. Quelle description correspond à la lithosphère ?

Une couche rigide comprenant la croûte et le manteau supérieur jusqu’à environ 100 km
Une zone partiellement fondue localisée entre le noyau externe et le noyau interne
Une couche ductile située entre 100 et 670 km et présentant un comportement visqueux
Une enveloppe fluide constituée du manteau inférieur et de la croûte océanique

Une couche rigide comprenant la croûte et le manteau supérieur jusqu’à environ 100 km

Explication

La lithosphère est une enveloppe rigide formée par la croûte et le manteau supérieur, jusqu’à environ 100 km de profondeur. La couche ductile comprise entre 100 et 670 km correspond à l’asthénosphère.

9. Quelle propriété caractérise l’asthénosphère par rapport à la lithosphère ?

Elle se situe entre 2900 et 5300 km et correspond à un milieu liquide traversé par les ondes P
Elle s’étend de la surface à 100 km et forme une enveloppe rigide avec la croûte
Elle constitue le noyau interne et présente un comportement solide sous forte pression
Elle s’étend approximativement de 100 à 670 km et se comporte de manière visqueuse et ductile

Elle s’étend approximativement de 100 à 670 km et se comporte de manière visqueuse et ductile

Explication

L’asthénosphère s’étend d’environ 100 à 670 km de profondeur et possède un comportement visqueux et ductile. La couche rigide proche de la surface est la lithosphère, tandis que les profondeurs de 2900 à 5300 km concernent le noyau externe.

10. Quelle comparaison décrit correctement les roches dominantes des croûtes continentale et océanique ?

La croûte continentale est riche en roches basiques, tandis que la croûte océanique est riche en roches acides.
Les deux croûtes sont principalement constituées de roches basiques pauvres en silice.
Les deux croûtes sont principalement constituées de roches acides riches en silice.
La croûte continentale est riche en roches acides, tandis que la croûte océanique est riche en roches basiques.

La croûte continentale est riche en roches acides, tandis que la croûte océanique est riche en roches basiques.

Explication

La croûte continentale contient notamment des granites, des gneiss et des roches sédimentaires acides, alors que la croûte océanique contient surtout des basaltes et des gabbros basiques. Confondre leurs dominances revient à inverser cette distinction pétrologique fondamentale.

11. Quelle différence structurale caractérise les croûtes continentale et océanique ?

Les deux croûtes présentent une structure hétérogène composée de roches variées.
Les deux croûtes présentent une structure homogène composée de roches basiques.
La croûte continentale est hétérogène, tandis que la croûte océanique est homogène.
La croûte continentale est homogène, tandis que la croûte océanique est hétérogène.

La croûte continentale est hétérogène, tandis que la croûte océanique est homogène.

Explication

La croûte continentale possède une structure hétérogène, tandis que la croûte océanique est décrite comme homogène et constituée de roches basiques. L’homogénéité ne caractérise donc pas la croûte continentale.

12. Quel enchaînement décrit correctement la formation et la différenciation de la Terre primitive ?

La formation de l’atmosphère précède l’accrétion, puis les matériaux lourds restent près de la surface.
La différenciation forme la planète primitive, puis l’accrétion trie les matériaux selon leur densité.
L’accrétion sépare directement les matériaux selon leur densité, avant la formation de la planète primitive.
L’accrétion forme la planète primitive, puis la différenciation envoie les matériaux lourds vers le centre.

L’accrétion forme la planète primitive, puis la différenciation envoie les matériaux lourds vers le centre.

Explication

L’accrétion a d’abord permis la formation de la Terre primitive, puis la différenciation a réparti les matériaux selon leur densité, les plus lourds descendant vers le centre. La différenciation n’est donc pas le mécanisme initial de formation de la planète.

13. Quelle caractéristique distingue les chondrites des météorites différenciées ?

Les chondrites sont indifférenciées et riches en silice ainsi qu’en fer.
Les chondrites sont différenciées et principalement riches en olivine ainsi qu’en pyroxène.
Les chondrites sont indifférenciées et principalement riches en feldspaths.
Les chondrites sont différenciées et riches en nickel ainsi qu’en fer.

Les chondrites sont indifférenciées et riches en silice ainsi qu’en fer.

Explication

Les chondrites sont des météorites indifférenciées dont la composition est riche en silice et en fer. Les météorites différenciées, comme les achondrites et les sidérites, résultent d’une séparation des matériaux dans leur corps parent.

14. Quelle association entre une enveloppe terrestre et sa composition est correcte ?

Le manteau et le noyau sont tous deux de type SiMa riche en silice et magnésium.
Le manteau et le noyau sont tous deux de type NiFe riche en nickel et fer.
Le manteau est de type NiFe, tandis que le noyau est de type SiMa.
Le manteau est de type SiMa, tandis que le noyau est de type NiFe.

Le manteau est de type SiMa, tandis que le noyau est de type NiFe.

Explication

Le manteau est riche en silice et en magnésium, ce qui correspond au type SiMa, tandis que le noyau est rapproché des sidérites riches en nickel et en fer, de type NiFe. Attribuer le type NiFe au manteau inverse la composition des deux enveloppes.

15. Quelle composition caractérise principalement le noyau terrestre ?

Il est essentiellement magnésien et contient également des feldspaths.
Il est essentiellement siliceux et contient également du magnésium.
Il est essentiellement ferreux et contient également du nickel.
Il est essentiellement alumineux et contient également de la silice.

Il est essentiellement ferreux et contient également du nickel.

Explication

Le noyau est essentiellement constitué de fer et contient aussi du nickel, ce qui explique son rapprochement avec les sidérites. Une composition dominée par la silice et le magnésium correspond plutôt au manteau.

16. Dans quelles régions les volcans et les séismes sont-ils principalement localisés ?

Dans les régions dépourvues de volcanisme et de mouvements sismiques
Le long des dorsales, aux bordures de certains continents et dans certains continents
À proximité des pôles, indépendamment de la structure des continents
Au centre des océans, loin des dorsales et des bordures continentales

Le long des dorsales, aux bordures de certains continents et dans certains continents

Explication

Les volcans et les séismes se concentrent surtout le long des dorsales, aux bordures de certains continents et à l’intérieur de certains continents. Une région dépourvue de ces activités ne constitue pas une zone active.

17. Que révèle la concentration des séismes et des volcans dans les mêmes régions ?

Ces régions correspondent aux secteurs éloignés de toute activité tectonique
Ces régions correspondent aux limites des plaques lithosphériques
Ces régions correspondent aux zones où la lithosphère est la plus épaisse
Ces régions correspondent aux parties les plus anciennes des continents

Ces régions correspondent aux limites des plaques lithosphériques

Explication

La concentration conjointe des séismes et du volcanisme indique que les zones actives correspondent aux limites des plaques lithosphériques. Certaines activités peuvent toutefois se produire à l’intérieur des continents, ce qui ne supprime pas le lien principal avec les limites de plaques.

18. Quelle relation décrit correctement la lithosphère et l’asthénosphère ?

La lithosphère et l’asthénosphère sont deux couches externes rigides
La lithosphère ductile repose sur l’asthénosphère rigide
La lithosphère rigide repose sur l’asthénosphère ductile
La lithosphère constitue une couche interne sous l’asthénosphère

La lithosphère rigide repose sur l’asthénosphère ductile

Explication

La lithosphère est la couche externe rigide de la Terre et elle repose sur l’asthénosphère, qui est ductile. Les deux couches ne possèdent donc pas le même comportement mécanique.

19. Quels sont les quatre types de mouvements qui affectent les plaques lithosphériques ?

La divergence, la collision, la subduction et le coulissage
La divergence, la compression, la fusion et le refroidissement
La rotation, l’érosion, la sédimentation et le soulèvement
La collision, la déformation, l’altération et la cristallisation

La divergence, la collision, la subduction et le coulissage

Explication

Les plaques lithosphériques sont affectées par la divergence, la collision, la subduction et le coulissage. La divergence éloigne les plaques, tandis que la collision et la subduction correspondent à des mouvements de rapprochement ou de convergence.

20. Quel ensemble de plaques illustre un mouvement de divergence ?

Les plaques nord-américaine et sud-américaine
Les plaques eurasiatique et arabique
Les plaques eurasiatique et indienne
Les plaques sud-américaine et Nazca

Les plaques nord-américaine et sud-américaine

Explication

La divergence concerne notamment les plaques nord-américaine et sud-américaine, ainsi que les plaques eurasiatique et africaine. Les autres ensembles proposés illustrent des exemples de collision ou de subduction.

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Quelles sont les caractéristiques des ondes P ?

Ce sont des ondes de compression et de dilatation qui traversent solides et fluides.

Dans quels milieux les ondes S peuvent-elles se propager ?

Elles ne se propagent que dans les milieux solides.

Comment varie la vitesse des ondes P et S avec la profondeur ?

Elle augmente globalement avec la profondeur.

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