Fiche de révision : Structure interne de la Terre

📋 Plan du Cours

1. Contrastes entre océans et continents
2. Composition des croûtes terrestres
3. Ondes sismiques et sismologie
4. Structure superficielle du globe
5. Structure profonde et noyau
6. Chaleur interne et convection

📖 1. Contrastes entre océans et continents

📝 Points essentiels

• La fréquence des altitudes distingue les continents, dont l’altitude moyenne est d’environ +300 m, des océans, dont l’altitude moyenne est d’environ −4800 m.

📌 Une croûte plus dense s’enfonce davantage et permet l’installation des océans, tandis qu’une croûte moins dense atteint une altitude plus élevée.

💡 Astuce mémo

Continents hauts et moins denses, océans bas et plus denses

📖 2. Composition des croûtes terrestres

🔑 Notions clés & Définitions

• Croûte océanique : Principalement constituée de basalte en coussins, de gabbro en profondeur et de sédiments.
• Croûte continentale : Majoritairement composée de granite, de gneiss et de sédiments, contenant notamment du quartz, des feldspaths et des micas.

📝 Points essentiels

• Les minéraux sont:
  • feldspath
  • plagioclase
  • pyroxène
  • olivine

📖 3. Ondes sismiques et sismologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Séisme : Libération brutale d’énergie lors de la rupture d’une roche soumise à des contraintes.

★ À maîtriser

📌 Les ondes P sont les plus rapides et se propagent dans les solides et les liquides, tandis que les ondes S se propagent uniquement dans les solides.

Compléments

• Les ondes de surface sont dévastatrices et sont mesurées sur l’échelle de Richter.

• À une discontinuité, les ondes sismiques peuvent être réfléchies ou réfractées conformément aux lois de l’optique.

💡 Astuce mémo

P-S-Surface : trois types d’ondes sismiques

📖 4. Structure superficielle du globe

📝 Points essentiels

• Le 8 octobre 1909, Andrija Mohorovičić découvre les ondes P retardées qui permettent d’identifier le Moho.

• La profondeur du Moho calculée grâce à la réciproque du théorème de Huygens est d’environ 36,6 km.

• La vitesse des ondes sismiques augmente avec la densité du milieu, et les péridotites du manteau sont plus denses que les roches crustales.

• La zone de moindre vitesse, appelée LVZ, se situe vers 100 km sous les océans et 120 km sous les continents.

📌 La lithosphère est une plaque froide et cassante, tandis que l’asthénosphère est chaude et ductile.

💡 Astuce mémo

Croûte → Moho → manteau lithosphérique → LVZ

📖 5. Structure profonde et noyau

★ À maîtriser

• La disparition des ondes sismiques entre 105° et 143° révèle une discontinuité majeure située vers 2900 km de profondeur.

📌 La disparition des ondes S après 105° montre que le noyau externe est liquide, car les ondes S ne se propagent pas dans les liquides.

• Une graine solide se trouve à l’intérieur du noyau vers 5100 km de profondeur et sa découverte est attribuée à Lehmann.

Compléments

• La discontinuité de Gutenberg sépare le manteau de composition péridotitique du noyau composé de fer et de nickel.

💡 Astuce mémo

Gutenberg à 2900 km, Lehmann vers 5100 km

📖 6. Chaleur interne et convection

★ À maîtriser

📐 Formule — Le gradient thermique vérifie $\frac{\Delta T}{\Delta h}=\frac{T_b-T_a}{h_b-h_a}$.

• La conduction transfère la chaleur d’atome en atome sans déplacement global de matière, tandis que la convection transfère la chaleur grâce aux mouvements de la matière.

• La convection du manteau ductile est responsable du mouvement des plaques tectoniques.

• La convection du noyau externe liquide est à l’origine du champ magnétique terrestre.

Compléments

• Entre 1800 °C à 200 km et 2400 °C à 2900 km, le gradient thermique calculé vaut 0,2 °C/km.

💡 Astuce mémo

Chaleur → différences de densité → convection → mouvements des plaques

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des croûtes terrestres