Fiche de révision : Structure interne de la Terre

📋 Plan du Cours

1. Formation et enveloppes terrestres
2. Séismes et ondes sismiques
3. Sismogrammes et profondeur
4. Discontinuités et modèle PREM
5. Lithosphère et asthénosphère
6. Densité et roches terrestres
7. Textures et compositions des roches
8. Organisation des croûtes terrestres

📖 1. Formation et enveloppes terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Terre : Globe formé il y a environ 4,5 milliards d’années.

★ À maîtriser

• La structure interne comprend principalement:
  • la croûte
  • le manteau
  • le noyau

Compléments

• Le noyau, le manteau et la croûte sont des enveloppes rocheuses qui constituent l’essentiel des couches solides de la Terre.

📖 2. Séismes et ondes sismiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Séisme : Vibration brutale du sol provoquée par une rupture des roches.

★ À maîtriser

📌 Les ondes de volume P et S se propagent à l’intérieur de la Terre, tandis que les ondes L et R sont des ondes de surface qui déforment la surface terrestre.

📌 Les ondes P sont les plus rapides et traversent les solides, les liquides et les gaz, tandis que les ondes S sont plus lentes et ne se propagent pas dans les liquides.

Compléments

📌 La vitesse des ondes sismiques dépend du milieu qu’elles traversent et augmente généralement dans une matière plus dense.

• Lorsque les ondes de surface traversent un milieu plus mou, les déformations du sol sont plus importantes.

💡 Astuce mémo

P pénètre partout, S s’arrête dans les liquides.

📖 3. Sismogrammes et profondeur

🔑 Notions clés & Définitions

• Séismogramme : Enregistrement des vibrations du sol qui permet de mesurer l’arrivée des différentes ondes sismiques.

★ À maîtriser

• 🔄 La détermination de la profondeur utilise:
  1. les caractéristiques des ondes sismiques
  2. les temps d’arrivée des ondes
  3. les enregistrements sismiques

Compléments

• Les ondes sismiques sont produites par un séisme, mais aussi par certaines éruptions mentionnées dans le cours.

💡 Astuce mémo

Séisme → ondes → sismogramme → profondeur.

📖 4. Discontinuités et modèle PREM

🔑 Notions clés & Définitions

• Discontinuité : Limite entre deux couches terrestres marquée par une variation des propriétés et de la vitesse des ondes sismiques.
• Modèle PREM : Modèle de référence décrivant la variation de la vitesse des ondes dans la Terre.
• Discontinuité de Mohorovicic : Limite entre la croûte et le manteau, où la vitesse des ondes sismiques augmente brutalement.

📝 Points essentiels

• Les études sismologiques utilisant les ondes P et S ont permis de mettre en évidence les différentes couches internes de la Terre.

💡 Astuce mémo

Changement de milieu → variation de vitesse → discontinuité.

📖 5. Lithosphère et asthénosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithosphère : Couche rigide de la Terre, divisée en différentes plaques tectoniques.
• Asthénosphère : Couche située sous la lithosphère, plus chaude et plus ductile.

★ À maîtriser

• 🔄 Le déplacement des plaques résulte de:
  1. la chaleur du noyau
  2. les mouvements dans le manteau
  3. le déplacement des plaques tectoniques

Compléments

• La lithosphère et l’asthénosphère se situent dans les premiers kilomètres de la Terre, avec une zone de faible vitesse sismique correspondant à l’asthénosphère vers 100 km de profondeur.

💡 Astuce mémo

Lithosphère rigide au-dessus, asthénosphère chaude et ductile dessous.

📖 6. Densité et roches terrestres

★ À maîtriser

📐 Formule — La densité d’une roche se calcule avec $d = \frac{m}{V}$.

• Le granite caractérise principalement la croûte continentale, tandis que le basalte et le gabbro caractérisent la croûte océanique.

Compléments

• Pour un échantillon de granite, le calcul donné est $d = \frac{7{,}64}{2} = 3{,}82$.

• Pour un échantillon de gabbro, le calcul donné est $d = \frac{24{,}48}{8} = 2{,}81$.

📖 7. Textures et compositions des roches

★ À maîtriser

📌 Les roches holocristallines sont entièrement cristallisées et constituées de grands cristaux jointifs formant une texture grenue, tandis que les roches hémicristallines contiennent des microlites dans un verre ou une pâte volcanique et présentent une texture microlitique.

• Le basalte à olivine est une roche sombre à texture microlitique, constituée majoritairement de petits cristaux de plagioclase noyés dans du verre ou une pâte volcanique.

Compléments

• Le granite et le gabbro ont une texture grenue et sont holocristallins, avec des cristaux jointifs sans zone non cristallisée.

• La serpentinite est une roche métamorphique principalement constituée de serpentine et de chlorite, avec une texture schisteuse.

• La dunite est une roche ultrabasique composée majoritairement d’olivine, tandis que la péridotite contient de l’olivine associée principalement à des pyroxènes.

💡 Astuce mémo

Holocristalline : cristaux jointifs ; hémicristalline : microlites dans un verre.

📖 8. Organisation des croûtes terrestres

★ À maîtriser

📌 La croûte océanique est formée de basaltes et de gabbros, tandis que la croûte continentale est constituée principalement de granite.

• L’altitude moyenne est d’environ +750 m sur les continents et de −4500 m dans les océans, ce qui traduit un contraste géologique entre les deux croûtes.

• Le manteau est constitué de péridotite et le noyau est riche en fer.

Compléments

• Dans les 300 premiers kilomètres, on distingue:
  • la croûte
  • le Moho
  • le manteau supérieur
  • la lithosphère cassante
  • l’asthénosphère ductile

💡 Astuce mémo

Granite continental ; basalte-gabbro océanique ; péridotite mantellique.

📊 Tableaux de synthèse

Types de roches et croûtes