QCM : Structure interne de la Terre — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle comparaison des altitudes moyennes distingue correctement les continents des océans ?

Les continents atteignent environ −300 m et les océans environ +4800 m.
Les continents atteignent environ +4800 m et les océans environ −300 m.
Les continents et les océans se situent tous deux autour de 0 m.
Les continents atteignent environ +300 m et les océans environ −4800 m.

Les continents atteignent environ +300 m et les océans environ −4800 m.

Explication

Les continents ont une altitude moyenne proche de +300 m, tandis que celle des océans est d’environ −4800 m. L’idée selon laquelle les océans seraient en moyenne au-dessus du niveau marin inverse les positions réelles.

2. Pourquoi une croûte moins dense favorise-t-elle une altitude plus élevée que celle d’une croûte plus dense ?

Elle se fracture davantage et libère plus d’énergie sismique.
Elle s’enfonce moins et reste donc à une altitude supérieure.
Elle contient davantage d’eau et facilite la formation des océans.
Elle se refroidit plus vite et produit davantage de sédiments.

Elle s’enfonce moins et reste donc à une altitude supérieure.

Explication

Une croûte moins dense s’enfonce moins, ce qui lui permet d’atteindre une altitude plus élevée. À l’inverse, une croûte plus dense s’enfonce davantage et favorise l’installation des océans.

3. Quelle association décrit correctement la composition et la structure de la croûte océanique ?

Granite superficiel, gneiss profond et couverture basaltique.
Gneiss en coussins, granite profond et dépôts volcaniques.
Basalte en coussins, gabbro profond et couverture sédimentaire.
Quartz en surface, feldspath profond et couverture métamorphique.

Basalte en coussins, gabbro profond et couverture sédimentaire.

Explication

La croûte océanique comprend du basalte en coussins, du gabbro en profondeur et des sédiments. Le basalte volcanique refroidit rapidement, contrairement au gabbro plutonique qui refroidit lentement en profondeur.

4. Quelles roches composent majoritairement la croûte continentale ?

Du gneiss, du gabbro et des roches contenant principalement pyroxène et amphibole.
Du granite, du basalte et des roches contenant principalement calcite et halite.
Du granite, du gneiss et des sédiments contenant notamment quartz, feldspaths et micas.
Du basalte, du gabbro et des sédiments contenant notamment pyroxène et olivine.

Du granite, du gneiss et des sédiments contenant notamment quartz, feldspaths et micas.

Explication

La croûte continentale est majoritairement formée de granite, de gneiss et de sédiments, avec du quartz, des feldspaths et des micas. Le gabbro et le basalte caractérisent plutôt la croûte océanique.

5. Dans quelles circonstances un séisme se produit-il ?

Lors du refroidissement progressif d’un magma dans une chambre profonde.
Lors de l’accumulation lente de sédiments au fond d’un bassin marin.
Lors de la libération brutale d’énergie causée par la rupture d’une roche sous contrainte.
Lors de la propagation régulière de contraintes sans rupture des roches.

Lors de la libération brutale d’énergie causée par la rupture d’une roche sous contrainte.

Explication

Un séisme résulte d’une rupture brutale de la roche, qui libère l’énergie accumulée sous l’effet des contraintes. Les contraintes précèdent la rupture et ne constituent donc pas, à elles seules, le séisme.

6. Quelle distinction entre les ondes P et les ondes S est correcte ?

Les ondes P et S ont la même vitesse et traversent les solides ainsi que les liquides.
Les ondes S sont plus rapides et traversent les solides ainsi que les liquides, contrairement aux ondes P.
Les ondes P traversent les solides, tandis que les ondes S traversent les liquides et les solides.
Les ondes P sont plus rapides et traversent les solides ainsi que les liquides, contrairement aux ondes S.

Les ondes P sont plus rapides et traversent les solides ainsi que les liquides, contrairement aux ondes S.

Explication

Les ondes P sont les plus rapides et se propagent dans les solides comme dans les liquides. Les ondes S ne se propagent que dans les solides, ce qui les empêche de traverser un milieu liquide.

7. Quel événement a permis à Andrija Mohorovičić d’identifier le Moho le 8 octobre 1909 ?

La mesure d’une forte anomalie thermique
La découverte d’une zone conductrice
L’observation d’ondes P retardées
La disparition d’ondes S profondes

L’observation d’ondes P retardées

Explication

Mohorovičić s’est appuyé sur des ondes P retardées pour repérer la limite entre la croûte et le manteau. Le Moho n’est donc pas constitué par ces ondes : celles-ci fournissent l’indice sismique de sa présence.

8. Quelle profondeur est estimée pour le Moho grâce à la réciproque du théorème de Huygens ?

Environ 36,6 km
Environ 2900 km
Environ 100 à 150 km
Environ 1200 km

Environ 36,6 km

Explication

La profondeur calculée du Moho est d’environ 36,6 km. La profondeur de 100 à 150 km correspond plutôt à la zone de moindre vitesse, ou LVZ.

9. Pourquoi les ondes sismiques accélèrent-elles en passant de la croûte au manteau ?

Parce que les péridotites mantelliques sont plus denses que les roches crustales
Parce que la température diminue fortement dans le manteau supérieur
Parce que les roches crustales deviennent liquides sous le Moho
Parce que les ondes sismiques perdent leur énergie dans les péridotites

Parce que les péridotites mantelliques sont plus denses que les roches crustales

Explication

La vitesse des ondes sismiques augmente avec la densité du milieu, et les péridotites du manteau sont plus denses que les roches crustales. La fusion des roches ou une baisse de température n’explique pas cette accélération.

10. Quelle distinction caractérise correctement la lithosphère et l’asthénosphère ?

La lithosphère est plus profonde, tandis que l’asthénosphère forme la croûte superficielle
La lithosphère est froide et cassante, tandis que l’asthénosphère est chaude et ductile
La lithosphère est chaude et ductile, tandis que l’asthénosphère est froide et cassante
La lithosphère est liquide, tandis que l’asthénosphère est solide et rigide

La lithosphère est froide et cassante, tandis que l’asthénosphère est chaude et ductile

Explication

La lithosphère forme une enveloppe froide et cassante, alors que l’asthénosphère est plus chaude et se déforme de manière ductile. Cette différence de comportement aide à comprendre le déplacement des plaques lithosphériques.

11. Que révèle la zone d’ombre sismique située entre 105° et 143° ?

Une discontinuité majeure vers 2900 km de profondeur
Une zone de moindre vitesse vers 120 km de profondeur
Une transition entre la lithosphère et l’asthénosphère
Une limite superficielle vers 36,6 km de profondeur

Une discontinuité majeure vers 2900 km de profondeur

Explication

La disparition des ondes sismiques entre 105° et 143° révèle une discontinuité majeure située vers 2900 km, correspondant à la limite du noyau. Le Moho et la LVZ se trouvent bien plus près de la surface.

12. Quelle conclusion est tirée de la disparition des ondes S après 105° ?

Le manteau est liquide, car les ondes S disparaissent près de la surface
La croûte est ductile, car les ondes S ralentissent dans les roches froides
Le noyau externe est liquide, car les ondes S ne se propagent pas dans les liquides
Le noyau externe est solide, car les ondes S traversent les milieux rigides

Le noyau externe est liquide, car les ondes S ne se propagent pas dans les liquides

Explication

Les ondes S ne se propagent pas dans un milieu liquide, donc leur disparition indique que le noyau externe est liquide. Elle ne prouve pas que le manteau ou la croûte sont liquides.

13. Quelle structure solide se trouve vers 5100 km de profondeur à l’intérieur du noyau, et à qui sa découverte est-elle attribuée ?

Une limite manteau-noyau découverte par Gutenberg
Une LVZ profonde découverte par Mohorovičić
Une enveloppe ductile découverte par Huygens
Une graine solide découverte par Lehmann

Une graine solide découverte par Lehmann

Explication

Une graine solide se trouve à l’intérieur du noyau vers 5100 km de profondeur, et sa découverte est attribuée à Lehmann. Gutenberg est associé à la discontinuité séparant le manteau du noyau.

14. Quelle expression calcule le gradient thermique entre deux profondeurs ?

ΔTΔh=Tb−Tahb−ha\frac{\Delta T}{\Delta h}=\frac{T_b-T_a}{h_b-h_a}
ΔTΔh=hb−haTb−Ta\frac{\Delta T}{\Delta h}=\frac{h_b-h_a}{T_b-T_a}
ΔTΔh=Tb−Ta+hb−ha\frac{\Delta T}{\Delta h}=T_b-T_a+h_b-h_a
ΔTΔh=Tb+Tahb+ha\frac{\Delta T}{\Delta h}=\frac{T_b+T_a}{h_b+h_a}

$$\frac{\Delta T}{\Delta h}=\frac{T_b-T_a}{h_b-h_a}$$

Explication

Le gradient thermique correspond à la variation de température divisée par la variation de profondeur, soit Tb−Tahb−ha\frac{T_b-T_a}{h_b-h_a}. Une température prise seule ne mesure pas cette variation selon la profondeur.

15. Quelle différence distingue la conduction de la convection thermique ?

La conduction transfère la chaleur sans déplacement global de matière, tandis que la convection implique des mouvements de matière
La conduction produit le champ magnétique, tandis que la convection détermine la densité des roches
La conduction transfère la chaleur par des mouvements de matière, tandis que la convection se fait d’atome en atome
La conduction concerne les liquides, tandis que la convection concerne les roches solides et immobiles

La conduction transfère la chaleur sans déplacement global de matière, tandis que la convection implique des mouvements de matière

Explication

La conduction transmet la chaleur d’atome en atome sans déplacement global de matière, tandis que la convection repose sur le mouvement de la matière. Les deux mécanismes ne se distinguent donc pas principalement par la densité ou par leur rôle magnétique.

16. Quel phénomène géodynamique est principalement entraîné par la convection du manteau ductile ?

La formation de la graine solide
La séparation entre la croûte et le manteau
Le mouvement des plaques tectoniques
La disparition des ondes S

Le mouvement des plaques tectoniques

Explication

Les mouvements de convection dans le manteau ductile sont responsables du déplacement des plaques tectoniques. La disparition des ondes S renseigne plutôt sur l’état liquide du noyau externe.

17. Quelle est la conséquence principale de la convection dans le noyau externe liquide ?

Elle est à l’origine du champ magnétique terrestre
Elle fixe la profondeur du Moho à 36,6 km
Elle entraîne directement le déplacement des plaques tectoniques
Elle provoque la formation de la LVZ sous les continents

Elle est à l’origine du champ magnétique terrestre

Explication

La convection du noyau externe liquide produit le champ magnétique terrestre. Le mouvement des plaques est associé à la convection du manteau ductile, et non à celle du noyau externe.

Révisez avec les flashcards

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Quelle est l'altitude moyenne des continents ?

Environ +300 m.

Quelle est l'altitude moyenne des océans ?

Environ −4800 m.

Qu'est-ce qui distingue la fréquence des altitudes entre continents et océans ?

Les continents ont une altitude moyenne positive, les océans une altitude moyenne négative.

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