QCM : Structure et roches de la Terre — 21 questions

Explication

La répartition des altitudes est bimodale et possède deux maxima de fréquence. Cette bimodalité traduit l’existence de deux types de croûte. Elle ne forme pas un maximum unique, ne distingue pas deux types de roches sédimentaires et ne dépend pas principalement de la profondeur des séismes.

Explication

Les continents se situent généralement entre 0 et 1000 mètres d’altitude. Les océans ont au contraire des altitudes négatives, généralement comprises entre −4000 et −5000 mètres. Ils ne présentent donc ni des altitudes proches du niveau marin, ni des altitudes positives, et les continents ne se trouvent pas dans les profondeurs océaniques.

Explication

Les roches magmatiques se forment lors du refroidissement d’un magma, donc à partir d’un matériau initialement liquide. Leur origine magmatique les distingue des roches métamorphiques. La modification à l’état solide caractérise le métamorphisme, tandis que le dépôt et la solidification de sédiments caractérisent les roches sédimentaires.

Explication

Les roches volcaniques refroidissent rapidement en surface. Les roches plutoniques refroidissent lentement en profondeur et sont holocristallines. Le refroidissement lent ne caractérise pas les roches volcaniques, et la texture hémicristalline est associée aux roches volcaniques plutôt qu’aux roches plutoniques.

Explication

La croûte océanique comporte des sédiments et des basaltes en surface, puis des gabbros en profondeur. Elle associe donc bien ces trois ensembles. Les gabbros ne caractérisent pas principalement la surface, mais la partie profonde.

Explication

La surface de la croûte continentale est très variée et peut contenir des roches sédimentaires, magmatiques et métamorphiques. Sa profondeur est principalement granitique. L’association dominante basaltes-gabbros caractérise plutôt la croûte océanique.

Explication

La croûte océanique est épaisse d’environ 7 kilomètres. La croûte continentale a une épaisseur moyenne de 30 kilomètres, avec une variation comprise entre 10 et 70 kilomètres. Les valeurs de 30 kilomètres et de 7 kilomètres ont été inversées dans les propositions erronées, et l’épaisseur continentale n’est pas constante.

Explication

Le foyer est le lieu profond où les tensions provoquent la rupture et libèrent l’énergie du séisme. Le point de surface correspondant est l’épicentre, où les dégâts sont les plus importants; le foyer n’est donc pas ce point de surface.

Explication

L’épicentre est le point de la surface terrestre situé à la verticale du foyer. Le lieu profond de la rupture et de la libération d’énergie est le foyer, non l’épicentre.

Explication

À une discontinuité, l’onde est simultanément réfléchie et réfractée. La réfraction s’accompagne d’un changement de trajectoire lors du passage dans un milieu différent; elle ne signifie pas un retour complet vers le milieu initial.

Explication

La discontinuité de Gutenberg se situe vers 2900 km et sépare le manteau solide du noyau externe liquide. La profondeur de 5150 km correspond à la discontinuité de Lehmann, entre les deux noyaux.

Explication

La vitesse des ondes sismiques augmente avec la densité du matériau. Elle diminue lorsque la température augmente : elle n’augmente donc pas avec la température, ne diminue pas quand la densité augmente et ne reste pas constante lorsque la température varie.

Explication

Le modèle PREM exploite la propagation et la vitesse des ondes sismiques pour identifier l’état, la densité, la température et les discontinuités des couches terrestres. Il décrit cinq grandes couches et ne détermine ni la vitesse des vents, ni l’âge précis des couches par l’arrêt des ondes P, ni leur composition biologique.

Explication

Le modèle PREM organise la Terre en croûte, manteau supérieur, manteau inférieur, noyau externe et noyau interne. Chacune des propositions correspond à l’une de ces cinq subdivisions.

Explication

Les ondes S se propagent dans les solides et leur arrêt vers 2900 km indique que le noyau externe n’est pas solide. Cette observation renseigne donc sur l’état physique du noyau externe et correspond à la limite profonde voisine de 2900 km; elle ne prouve pas qu’il est solide.

Explication

La lithosphère est la couche superficielle solide et cassante comprenant la croûte et la partie supérieure du manteau supérieur. Son caractère cassant permet la formation de séismes; la partie ductile située au-delà de l’isotherme 1300 °C appartient à l’asthénosphère.

Explication

L’asthénosphère est la partie restante du manteau supérieur, située au-delà de l’isotherme 1300 °C. Elle reste solide mais se comporte de manière ductile; la couche superficielle cassante et la croûte appartiennent à la lithosphère.

Explication

La limite lithosphère-asthénosphère traduit un changement de comportement mécanique de la péridotite, entre cassant et ductile. Elle ne correspond pas à un changement de matériau ni à une différence de composition chimique fondamentale.

Explication

Le basalte est une roche magmatique volcanique hémicristalline de la croûte océanique. Sa densité est de 2,9, il contient notamment de l’olivine, du pyroxène et des microlites de plagioclase, et son refroidissement est rapide en surface ; les autres descriptions lui attribuent des caractéristiques du gabbro, de la péridotite ou des minéraux erronés.

Explication

Le gabbro est une roche magmatique plutonique holocristalline de la croûte océanique, avec une densité de 3. Les propositions restantes lui attribuent les caractéristiques du basalte ou la densité du granite ; le gabbro refroidit lentement en profondeur.

Explication

Le granite est une roche magmatique plutonique holocristalline, de densité 2,7, et constitue la principale roche de la croûte continentale. Le basalte appartient à la croûte océanique et la péridotite au manteau, avec des densités différentes ; le granite n’est pas volcanique hémicristallin.