QCM : Structure et dynamique du globe — 24 questions

Explication

Une plaque lithosphérique est une portion de lithosphère rigide qui se déplace par rapport aux autres, notamment en divergence ou en convergence. L’asthénosphère correspond plutôt à une couche ductile sous-jacente et ne constitue pas une plaque lithosphérique.

Explication

Les mesures géodésiques montrent une divergence entre les plaques sud-américaine et africaine, ainsi qu’une convergence entre les plaques pacifique et australienne. La divergence correspond à un éloignement, alors que la convergence correspond à un rapprochement.

Explication

La croûte continentale est représentée en profondeur par le granite, tandis que la croûte océanique comprend principalement du basalte et du gabbro. L’association du granite avec la croûte océanique inverse donc la distinction attendue.

Explication

Une structure microlitique associe du verre à des minéraux invisibles à l’œil nu, alors qu’une structure grenue est entièrement cristallisée et présente des minéraux visibles. Dire que la structure microlitique est entièrement cristallisée constitue donc la confusion principale.

Explication

La croûte continentale est moins dense, avec environ 2,4 g/cm³, tandis que la croûte océanique atteint environ 2,78 g/cm³. Les valeurs sont donc différentes et la densité moyenne la plus élevée appartient à la croûte océanique.

Explication

Un séisme survient lorsque les contraintes accumulées dans des roches rigides dépassent leur seuil de rupture, ce qui provoque la rupture d’une faille et une libération d’énergie sous forme d’ondes. La fusion des roches n’est pas le mécanisme décrit pour déclencher ce phénomène.

Explication

Les sismogrammes enregistrent les vibrations d’un séisme à l’aide de sismographes et deviennent plus longs lorsque la distance à la source augmente. L’atténuation éventuelle du signal ne change pas la relation indiquée entre distance et durée enregistrée.

Explication

Le modèle PREM décrit la Terre comme une structure sphérique dont les propriétés sont déduites de l’évolution des vitesses des ondes sismiques jusqu’au centre. L’observation directe de la surface ne suffit pas à établir ce modèle interne.

Explication

Les ondes S nécessitent un milieu solide pour se propager et sont arrêtées par les liquides. Un changement brutal de leur vitesse ou de leur propagation peut donc signaler une modification de l’état physique du milieu.

Explication

Cette zone d’ombre indique qu’une discontinuité profonde modifie la propagation des ondes sismiques. Elle ne correspond pas à une simple absence de séismes ni à une limite superficielle entre plaques.

Explication

La lithosphère est une enveloppe froide, rigide et approximativement épaisse de 100 km, susceptible de se casser en s’enfonçant. L’enveloppe plus chaude et ductile correspond à l’asthénosphère.

Explication

La subduction désigne l’enfoncement d’une plaque lithosphérique dans l’asthénosphère. L’écartement des plaques correspond à la divergence, qui constitue un mécanisme tectonique différent.

Explication

L’asthénosphère est plus chaude et moins rigide que la lithosphère, ce qui lui permet de se déformer de manière ductile. Elle n’est pas définie comme une couche liquide, et sa position est généralement sous la lithosphère.

Explication

Un géotherme est le tracé de la température en fonction de la profondeur terrestre. La quantité d’énergie dissipée par surface et par temps correspond plutôt au flux géothermique.

Explication

La température augmente avec la profondeur, mais son gradient est particulièrement élevé dans la lithosphère et à la limite entre le noyau et le manteau. Il est plus faible dans le manteau et le noyau.

Explication

Le flux géothermique mesure l’énergie thermique dissipée par la Terre rapportée à une surface et à une durée. La variation de température avec la profondeur décrit le géotherme, et non le flux.

Explication

La conduction transmet l’énergie entre des régions de température différente sans mouvement global de matière. La convection, au contraire, associe le transfert thermique à un déplacement de matière.

Explication

La convection implique le déplacement de matière au sein du milieu, comme celui d’un fluide chaud. La transmission entre particules voisines dans un solide relève plutôt de la conduction.

Explication

Le flux thermique terrestre en surface est d’environ $4{,}2 \times 10^{13}\ \mathrm{W}$, dont près de trois quarts proviennent de la radioactivité. Le refroidissement de la Terre fournit environ le quart restant.

Explication

La chaleur radioactive provient notamment de l’uranium, du thorium et du potassium, et environ deux tiers sont produits dans le manteau. La croûte n’en fournit qu’environ un tiers.

Explication

La tomographie sismique utilise les écarts entre les vitesses mesurées et celles prévues par un modèle moyen comme PREM pour reconstruire des anomalies en trois dimensions. Elle ne se réduit donc pas à une mesure locale indépendante d’un modèle.

Explication

Une anomalie négative de vitesse correspond généralement à des matériaux moins denses ou plus chauds, qui ralentissent les ondes. Une anomalie positive est plutôt associée à une zone plus dense ou plus froide.

Explication

En 1964, Jack Oliver, Bryan Isacks et Lynn Sykes ont constaté que les ondes P arrivaient deux secondes plus tôt à Tonga qu’à Fidji. Cette observation est liée aux propriétés thermiques et mécaniques différentes des milieux traversés.

Explication

Vers Tonga, les ondes traversent une lithosphère froide et cassante, tandis que vers Fidji elles traversent une asthénosphère plus chaude et ductile, ce qui ralentit leur propagation. L’hypothèse d’une lithosphère froide vers Fidji inverse les milieux décrits.