QCM : Structure interne de la Terre (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un relevé compare l’altitude moyenne de deux régions, l’une continentale et l’autre océanique. Quelle paire de valeurs correspond aux moyennes attendues ?

Environ +840 m sur les continents et −840 m dans les océans
Environ +840 m sur les continents et −3 800 m dans les océans
Environ −3 800 m sur les continents et +840 m dans les océans
Environ +3 800 m sur les continents et −840 m dans les océans

Environ +840 m sur les continents et −3 800 m dans les océans

Explication

L’altitude moyenne est positive en milieu continental, autour de +840 m, et négative en milieu océanique, autour de −3 800 m. L’inversion des milieux échange les deux valeurs, tandis que les autres propositions modifient leur signe ou leur grandeur.

2. Un graphique mondial des altitudes présente deux grands regroupements distincts. Quelle interprétation rend compte de cette distribution ?

Elle est continue et déterminée par la composition des roches du manteau
Elle est uniforme et indépendante de la nature des croûtes
Elle est bimodale et liée aux croûtes océanique et continentale
Elle est bimodale et liée à la seule profondeur des océans

Elle est bimodale et liée aux croûtes océanique et continentale

Explication

La distribution des altitudes est bimodale et ses deux grands ensembles sont liés à la nature océanique ou continentale de la croûte. Une répartition uniforme ou une explication fondée sur la seule profondeur océanique ne rend pas compte de ce lien.

3. Lors d’un prélèvement dans la croûte continentale, quelle roche est la plus représentative et semble la plus abondante ?

Le calcaire
Le granite
Le schiste
Le basalte

Le granite

Explication

Le granite est la roche la plus représentative de la croûte continentale et semble en être la plus abondante. Le basalte caractérise surtout la croûte océanique, tandis que le calcaire et le schiste sont d’autres roches présentes dans la croûte continentale.

4. Un échantillon provient de la croûte océanique. Quelle description correspond aux deux roches qui la constituent essentiellement ?

Du basalte et du gabbro, deux roches magmatiques de compositions différentes
Du basalte et du gabbro, deux roches magmatiques de même composition
Du granite et du basalte, deux roches magmatiques de même composition
Du basalte et du schiste, une roche magmatique et une roche métamorphique

Du basalte et du gabbro, deux roches magmatiques de même composition

Explication

La croûte océanique est essentiellement constituée de basalte et de gabbro, deux roches magmatiques de même composition chimique et minéralogique. Le granite est caractéristique de la croûte continentale, et le schiste est métamorphique.

5. Deux roches océaniques sont observées au microscope : l’échantillon X montre des cristaux jointifs, tandis que l’échantillon Y contient de nombreux petits cristaux en bâtonnets. Quelle identification convient ?

X est un gabbro et Y un basalte
X est un gabbro et Y un granite
X est un granite et Y un basalte
X est un basalte et Y un gabbro

X est un gabbro et Y un basalte

Explication

Le gabbro possède une texture grenue, alors que le basalte a une texture microlithique, caractérisée par de nombreux petits cristaux. Inverser ces textures confond les deux roches océaniques; le granite est une roche continentale représentative.

6. Quels sont les deux types de croûte qui constituent la partie superficielle de la Terre ?

La lithosphère et l’asthénosphère
La croûte continentale et la croûte océanique
La croûte océanique et le noyau externe
La croûte continentale et le manteau supérieur

La croûte continentale et la croûte océanique

Explication

La partie superficielle de la Terre comprend une croûte continentale et une croûte océanique. La lithosphère et l’asthénosphère sont des enveloppes mécaniques, tandis que le manteau et le noyau sont des couches internes.

7. Un géologue modélise une région continentale à partir de profils sismiques. Quelle épaisseur moyenne doit-il attribuer à sa croûte ?

Environ 7 km
Environ 2 900 km
Environ 30 km
Environ 120 km

Environ 30 km

Explication

L’épaisseur moyenne de la croûte continentale est d’environ 30 km. La valeur de 7 km correspond à la croûte océanique, tandis que les autres valeurs renvoient à des profondeurs internes différentes.

8. Une équipe prélève des roches dans une croûte océanique et doit estimer son épaisseur moyenne. Quelle estimation convient ?

Environ 3 km
Environ 30 km
Environ 7 km
Environ 120 km

Environ 7 km

Explication

La croûte océanique, essentiellement composée de basalte et de gabbro, a une épaisseur moyenne d’environ 7 km. Les 30 km caractérisent la croûte continentale, et les autres valeurs ne correspondent pas à son épaisseur moyenne.

9. Lors d’un séisme, une rupture se produit le long d’une faille au foyer. Comment les ondes libérées se propagent-elles ?

Vers la surface, sans traverser l’intérieur du globe
Dans toutes les directions, vers la surface et à travers le globe
Le long de la faille, dans une direction privilégiée
Vers le centre du globe, sans atteindre la surface

Dans toutes les directions, vers la surface et à travers le globe

Explication

La rupture des roches le long d’une faille libère au foyer des ondes qui se propagent dans toutes les directions, vers la surface et à travers le globe. Une propagation limitée à la surface ou à une seule direction ne rend pas compte de cette diffusion.

10. Dans une région profonde, les ondes P et S ralentissent fortement, et les ondes S cessent de se propager. Quelle interprétation ces indices appuient-ils ?

La présence de roches plus denses et plus rigides
La présence d’un milieu moins dense, plus visqueux ou liquide
La présence d’un milieu solide où les ondes sont accélérées
La présence d’une croûte continentale plus épaisse

La présence d’un milieu moins dense, plus visqueux ou liquide

Explication

Un ralentissement ou une absence de propagation indique un milieu moins dense, plus visqueux ou liquide. L’accélération des ondes, au contraire, révèle des roches plus denses ; l’arrêt des ondes S ne signale donc pas un milieu solide.

11. Quel scientifique a interprété les observations du séisme de Zagreb comme la preuve d’une discontinuité entre la croûte et le manteau ?

Gutenberg
Mohorovicic
Jeffreys
Wegener

Mohorovicic

Explication

Les observations du séisme de Zagreb ont permis à Mohorovicic de mettre en évidence le Moho, qui sépare la croûte du manteau. Wegener est associé à la dérive des continents ; les autres noms ne sont pas l’attribution donnée pour cette découverte.

12. À l’intérieur de la Terre, des observations montrent que les ondes S s’arrêtent dans une couche puis réapparaissent vers 5 000 km de profondeur. Quelle structure ces observations indiquent-elles ?

Un noyau externe solide et un noyau interne liquide
Un noyau externe liquide et un manteau interne solide
Un noyau externe solide et un manteau interne liquide
Un noyau externe liquide et un noyau interne solide

Un noyau externe liquide et un noyau interne solide

Explication

Les ondes S ne se propagent pas dans le noyau externe liquide, mais leur réapparition à partir de 5 000 km indique que le noyau interne est solide. Inverser les états physiques des deux noyaux contredit ces observations.

13. Quelle évolution de la température est attendue lorsqu’on se rapproche du centre de la Terre ?

Elle augmente et dépasse 5 000 °C au centre.
Elle reste proche de 30 °C au centre.
Elle reste presque constante jusqu’au centre.
Elle diminue et passe sous 5 000 °C au centre.

Elle augmente et dépasse 5 000 °C au centre.

Explication

La température terrestre augmente avec la profondeur et dépasse 5 000 °C au centre. Une diminution inverse cette tendance, tandis que 30 °C par kilomètre désigne un gradient moyen lithosphérique et non la température centrale.

14. Dans une région située dans la lithosphère rigide, quel mécanisme et quel gradient moyen caractérisent l’évacuation de la chaleur ?

La conduction, avec environ 30 °C par kilomètre.
La convection, avec environ 0,3 °C par kilomètre.
La conduction, avec environ 0,3 °C par kilomètre.
La convection, avec environ 30 °C par kilomètre.

La conduction, avec environ 30 °C par kilomètre.

Explication

Dans la lithosphère rigide, la chaleur s’évacue par conduction, peu efficace, et le gradient moyen est de 30 °C par kilomètre. La convection et le gradient de 0,3 °C par kilomètre caractérisent les régions ductiles du manteau.

15. Dans une couche du manteau où les roches sont ductiles et peu visqueuses, quel mouvement de matière permet le transfert thermique ?

Les roches chaudes et froides restent immobiles et conduisent la chaleur.
Les roches chaudes montent et les roches froides descendent.
Les roches chaudes descendent et les roches froides restent en place.
Les roches froides montent et les roches chaudes descendent.

Les roches chaudes montent et les roches froides descendent.

Explication

La faible viscosité et la ductilité permettent la convection : les roches chaudes montent tandis que les roches froides descendent. L’inversion du mouvement ou l’absence de déplacement ne décrit pas cette circulation convective.

16. Dans une zone interne, les vitesses des ondes sismiques s’écartent de celles prévues par le modèle PREM. Quelle interprétation générale rend compte de cet écart ?

Il correspond à une erreur instrumentale sans interprétation géologique.
Il signale nécessairement une limite entre deux couches.
Il révèle des hétérogénéités thermiques internes.
Il révèle une variation de composition sans lien thermique.

Il révèle des hétérogénéités thermiques internes.

Explication

Les écarts de vitesse par rapport au modèle PREM s’expliquent par des hétérogénéités thermiques internes. Une variation de composition, une limite de couche ou une erreur de mesure ne constitue pas l’interprétation thermique visée.

17. Une région du manteau est plus chaude que son environnement. Quelle anomalie sismique est attendue dans cette région ?

Une anomalie négative, car les roches plus denses ralentissent les ondes.
Une anomalie négative, car les roches moins denses ralentissent les ondes.
Une anomalie positive, car les roches moins denses accélèrent les ondes.
Une zone sans propagation, car toute chaleur arrête les ondes.

Une anomalie négative, car les roches moins denses ralentissent les ondes.

Explication

Dans une zone plus chaude, les roches sont moins denses et les ondes se propagent moins vite : il s’agit d’une anomalie de vitesse sismique négative. L’anomalie positive correspond aux zones froides et plus denses, tandis qu’une zone chaude ne signifie pas une absence de propagation.

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Quelle est l’altitude moyenne en milieu continental ?

Environ +840 m.

Quelle est l’altitude moyenne en milieu océanique ?

Environ −3 800 m.

Comment se caractérise la distribution des altitudes terrestres ?

Elle est bimodale.

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