QCM : Structure terrestre et tectonique des plaques (24 questions)

Explication

Le modèle PREM, établi à partir de l’étude de la vitesse des ondes sismiques, met en évidence des couches terrestres concentriques. Une composition uniforme, des plaques juxtaposées ou une représentation de la seule croûte ne décrivent pas ce résultat.

Explication

Les plaques lithosphériques sont rigides et se déplacent ; leurs frontières sont associées à des volcans et à des séismes. « Ductiles » confond la plaque avec des matériaux déformables, « immobiles » nie le mouvement, et la répartition dans l’intérieur déplace les indices hors des frontières.

Explication

Les laves basaltiques remontent à l’axe et repoussent les basaltes plus anciens de chaque côté, ce qui provoque l’expansion du plancher océanique. La convergence inverse le mouvement, l’enfoncement ne décrit pas le processus à la dorsale, et l’immobilisation contredit le déplacement latéral.

Explication

La conduction transfère la chaleur de proche en proche dans une couche rigide, sans déplacement de matière. La convection implique un déplacement de matière et est plus efficace; la zone à faible vitesse et la discontinuité désignent des caractéristiques sismiques ou des limites entre couches.

Explication

L’âge des sédiments prélevés au contact du basalte augmente avec l’éloignement de la dorsale. Dire qu’ils rajeunissent inverse la relation, tandis que la quantité ou un âge uniforme ne décrivent pas cette tendance.

Explication

Une zone d’ombre est une région où aucune onde sismique n’est enregistrée, notamment parce qu’un obstacle profond réfléchit ou réfracte les ondes. Le foyer est le point de départ en profondeur, une discontinuité sépare deux couches et une onde L se propage en surface.

Explication

La densité se calcule en divisant la masse par le volume : $D=\frac{90}{30}=3\,\text{g/cm}^3$. La multiplication donnerait 2700, tandis que l’inversion du rapport donnerait une grandeur différente.

Explication

La lithosphère comprend la croûte et une partie du manteau, et elle peut être océanique ou continentale. La croûte seule est une enveloppe trop limitée, tandis que l’asthénosphère et l’ensemble du manteau ne font pas partie de cette définition.

Explication

Une discontinuité est une surface qui sépare deux couches dont les propriétés physiques et/ou chimiques diffèrent. Le point de départ correspond au foyer, l’absence d’enregistrement caractérise une zone d’ombre, et l’onde de cisaillement est une onde S.

Explication

La Terre est organisée en couches concentriques comprenant la croûte, le manteau et les noyaux externe et interne. Les plaques tectoniques ne remplacent pas ces enveloppes, et le modèle ne se limite pas à deux couches.

Explication

La densité du gabbro océanique est supérieure à celle du granite continental. L’épaisseur d’une croûte est une caractéristique distincte et ne renverse pas cette comparaison.

Explication

La vitesse se calcule en divisant la distance par le temps : $240\div12=20$ km par million d’années. $2\,880$ résulte d’une multiplication, $0,05$ de l’inversion du rapport et $252$ de l’addition des données.

Explication

Un matériau froid et cassant accélère les ondes sismiques, tandis qu’un matériau chaud et ductile les ralentit. L’option « plus chaud et ductile » inverse l’effet thermique, « plus chaud et cassant » associe la vitesse élevée à une température inadaptée, et « plus froid et ductile » confond cassant et ductile.

Explication

Les ondes S sont des ondes de cisaillement qui ne se propagent pas dans les liquides. Les ondes P correspondent à la compression-dilatation, les ondes L sont des ondes de surface, et la réfraction désigne un changement de direction lors d’un changement de milieu.

Explication

La croûte océanique mesure environ 10 km d’épaisseur, tandis que la croûte continentale mesure environ 30 km. Inverser ces valeurs revient à attribuer à chaque type de croûte l’ordre de grandeur de l’autre.

Explication

Le refroidissement rapide laisse peu de temps aux minéraux pour grandir et forme une roche volcanique à texture microlithique, comme le basalte. La texture grenue caractérise plutôt les roches plutoniques à refroidissement lent.

Explication

Les dorsales en divergence présentent un flux thermique élevé, tandis que les zones de subduction en convergence présentent un flux faible. Inverser ces niveaux confond les deux limites ; attribuer un niveau identique aux deux efface cette distinction.

Explication

Le granite est une roche magmatique plutonique continentale à texture grenue, constituée notamment de feldspath, de mica et de quartz. Le basalte est volcanique et microlithique, tandis que le gabbro est une roche plutonique océanique.

Explication

Un point chaud correspond à une remontée de matériel chaud provenant d’une région fixe du manteau, que le magma perce épisodiquement tandis que la plaque se déplace au-dessus. Le confondre avec une limite de plaque, faire déplacer le point chaud ou placer l’origine du magma dans la croûte traduit des conceptions erronées de son mécanisme.

Explication

Les volcans les plus anciens marquent les positions antérieures du point chaud fixe : leur emplacement au nord-ouest indique que la plaque s’est déplacée vers le nord-ouest. Choisir le sud-est inverse ce raisonnement, tandis que les deux autres directions ne correspondent pas à l’alignement décrit.

Explication

Une anomalie magnétique négative correspond à un champ mesuré dans le sens inverse du champ actuel ; une anomalie positive est dans le même sens. L’anomalie de vitesse sismique concerne les ondes, et le sens mesuré suffit ici à déterminer le signe.

Explication

La géodésie spatiale utilise des mesures GPS fondées sur des satellites pour observer le mouvement des plaques et mesurer leurs vitesses instantanées. Les bandes magnétiques renseignent sur l’expansion océanique, la tomographie sur les vitesses sismiques, et les volcans signalent des frontières.

Explication

La tomographie sismique repère les anomalies de vitesse des ondes par rapport au modèle PREM. Les frontières de plaques relèvent d’autres indices, la température est déduite indirectement des anomalies, et les déplacements sont mesurés par géodésie.

Explication

Le flux géothermique correspond à la chaleur libérée par la surface de la Terre et se mesure en mW/m². La température est une autre grandeur, mW/m³ exprime une puissance par volume, et mm/an mesure une vitesse.