Fiche de révision : Thermique interne de la Terre

📋 Plan du Cours

1. Notions thermiques et modèle PREM
2. Hétérogénéités révélées par la sismologie
3. Transferts thermiques et gradients géothermiques

📖 1. Notions thermiques et modèle PREM

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèle PREM : Modèle décrivant la propagation des ondes sismiques dans les différentes enveloppes internes de la Terre.
• Gradient géothermique : Évolution de la température en fonction de la profondeur.
• Température : Mesure les degrés d’agitation de la matière.
• Chaleur : Énergie thermique qui se quantifie en joules et dont le gain ou la perte peut faire varier la température.

📖 2. Hétérogénéités révélées par la sismologie

★ À maîtriser

• Les temps d’arrivée des ondes sismiques enregistrés en surface en de nombreuses localisations éloignées permettent de calculer leurs vitesses à l’intérieur de la Terre et de construire le modèle PREM.

• La comparaison des vitesses des ondes sismiques observées avec celles prédites par le modèle PREM permet d’identifier des propagations plus rapides ou plus lentes que prévu.

• Les milieux où les ondes se propagent plus vite que prévu par le modèle PREM sont interprétés comme plus denses au premier ordre et plus froids au second ordre, comme les slabs de subduction.

Compléments

• Les milieux où les ondes se propagent moins vite que prévu par le modèle PREM sont interprétés comme moins denses et plus chauds, comme les points chauds.

💡 Astuce mémo

Ondes plus rapides : milieux froids ; ondes plus lentes : milieux chauds.

📖 3. Transferts thermiques et gradients géothermiques

★ À maîtriser

• Les valeurs de température et de pression aux points d’ancrage permettent de calculer les gradients géothermiques dans les enveloppes internes de la Terre.

• Lorsque le gradient est fort et que l’enveloppe bouge peu, comme la lithosphère, les transferts de chaleur par conduction sont peu efficaces.

• Les transferts de chaleur au sein des enveloppes internes de la Terre se font par convection ou par conduction.

Compléments

• La pétrologie expérimentale fournit des valeurs de température et de pression pour différents matériaux à des points d’ancrage situés à différentes profondeurs.

• Les matériaux utilisés comme points d’ancrage comprennent les olivines des péridotites du manteau ainsi que le fer solide et liquide du noyau.