QCM : Structure et dynamique interne de la Terre — 25 questions

Explication

Les ondes P sont des ondes de compression longitudinales, dont les vibrations sont parallèles à la direction de propagation, et elles se déplacent à environ 6 km/s. La confusion fréquente consiste à leur attribuer le caractère transversal, qui correspond aux ondes S.

Explication

Les ondes S sont transversales et ne peuvent pas se propager dans les liquides, contrairement aux ondes P. Les ondes L et R sont des ondes de surface, ce qui ne permet pas d’expliquer leur disparition dans une couche liquide profonde.

Explication

Les ondes L et R sont des ondes de surface guidées par la surface terrestre et généralement plus amples, ce qui accroît leurs effets destructeurs. Les ondes P et S sont des ondes de volume qui traversent l’intérieur du globe.

Explication

La discontinuité de Gutenberg sépare le manteau du noyau à environ 2980 km de profondeur. Le Moho sépare la croûte du manteau, tandis que Lehmann sépare le noyau externe du noyau interne vers 5100 km.

Explication

La croûte terrestre est solide et cassante entre 0 et 30 km de profondeur. La ductilité caractérise plutôt l’asthénosphère, tandis que l’état liquide concerne notamment le noyau externe.

Explication

Le manteau supérieur s’étend de 30 à 670 km et le manteau inférieur de 670 à 2980 km, avec une zone de transition entre les deux. La croûte occupe l’intervalle situé au-dessus d’environ 30 km.

Explication

Le noyau externe, situé entre 2980 et 5100 km, est liquide, alors que le noyau interne, de 5100 à 6371 km, est solide. Les deux parties sont composées principalement de fer et de nickel.

Explication

La lithosphère est une enveloppe solide et cassante constituée de la croûte et du manteau lithosphérique, généralement jusqu’à environ 100 km de profondeur, et elle forme les plaques tectoniques. La partie ductile sur laquelle elle se déplace correspond à l’asthénosphère.

Explication

L’asthénosphère est une partie ductile du manteau supérieur située approximativement entre 100 et 700 km de profondeur, sur laquelle la lithosphère peut se déplacer. La lithosphère est au contraire l’enveloppe solide et cassante qui constitue les plaques.

Explication

Le domaine continental présente une altitude moyenne d’environ 300 mètres, malgré une large variation entre les reliefs bas et élevés. L’altitude moyenne de -4800 mètres correspond au domaine océanique, et non au domaine continental.

Explication

La distribution bimodale des altitudes révèle un contraste géologique entre les domaines continental et océanique, lié notamment à la nature et à la densité des roches. Elle ne décrit donc pas une répartition uniforme ni une différence climatique entre hémisphères.

Explication

Une roche est un matériau constitué par l’assemblage de minéraux, qui peuvent être de nature et de proportions variées. Un minéral isolé ne constitue pas nécessairement une roche, et le magma est un matériau fondu.

Explication

Les roches magmatiques se forment par cristallisation d’un magma, tandis que les roches sédimentaires proviennent de l’accumulation de sédiments et les roches métamorphiques d’une transformation à l’état solide. La transformation sous pression concerne donc le métamorphisme, pas les roches sédimentaires.

Explication

La croûte continentale a une densité globale d’environ 2,7 et une épaisseur moyenne proche de 40 kilomètres, variable selon les régions. La densité de 2,9 et l’épaisseur de 7 à 10 kilomètres caractérisent plutôt la croûte océanique.

Explication

La croûte océanique est principalement constituée de basalte et de gabbro, avec une densité globale d’environ 2,9. Le granite domine davantage la croûte continentale, tandis que la péridotite caractérise le manteau.

Explication

La péridotite est une roche grenue du manteau, principalement composée de minéraux ferromagnésiens comme l’olivine et le pyroxène, avec une densité de 3,3. Le quartz et les feldspaths caractérisent plutôt le granite, tandis que le verre volcanique est associé au basalte.

Explication

Le gabbro est une roche grenue complètement cristallisée qui possède la même composition chimique et minéralogique que le basalte. Leur différence principale concerne donc la texture et les conditions de refroidissement, et non leur composition fondamentale.

Explication

Le géotherme représente l’évolution de la température en fonction de la profondeur. Le flux géothermique correspond, lui, à une énergie dissipée par la surface terrestre et ne décrit pas directement cette variation.

Explication

Le gradient géothermique courant est d’environ 3 °C par tranche de 100 m, soit environ 30 °C par kilomètre. Le flux géothermique mesure une puissance dissipée par surface et ne s’exprime pas en augmentation de température par profondeur.

Explication

Dans la lithosphère, la chaleur se propage par conduction, sans déplacement global de matière. La convection caractérise plutôt l’asthénosphère et le manteau inférieur, où la matière chaude et déformable se déplace.

Explication

Le flux géothermique dépend du gradient de température et de la conductivité thermique des roches, et sa valeur moyenne est d’environ 87 mW.m⁻². La vitesse des plaques et leur âge peuvent influencer certains contextes thermiques, mais ne définissent pas directement les paramètres du flux.

Explication

Une diminution de la vitesse des ondes sismiques indique généralement un milieu moins dense et plus chaud. À l’inverse, une augmentation de la vitesse est associée à un milieu plus dense et plus froid.

Explication

Les dorsales et les points chauds présentent des anomalies thermiques positives liées à la remontée de matière dans une cellule de convection. Les zones de subduction sont au contraire caractérisées par des anomalies froides dues à la plongée d’une plaque océanique froide.

Explication

L’anomalie froide d’une zone de subduction résulte de la plongée d’une plaque océanique froide dans le manteau plus chaud. Une remontée de matière chaude produit plutôt une anomalie élevée, comme aux dorsales et aux points chauds.

Explication

Les cellules de convection du manteau sont associées aux mouvements des plaques et à des contextes comme les dorsales et les zones de subduction. Elles ne se limitent donc pas au refroidissement océanique et ne remplacent pas la structure en plaques.