Tectonique des plaques last - Ecole Industrielle et eic.  · 2010-10-16 · tectonique

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  • Sottiaux B. Etude du Milieu - Elments de gologie MAJ dcembre 2009 Cours industriels et commerciaux Couillet

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    Chapitre V : Structure de la terre, volcanisme, sismes et tectonique des plaques Structure de la terre Seule la partie superficielle de la terre est susceptible de prises d'chantillons ; les forages les plus profonds ne dpassant pas 12 km. La constitution interne ne peut tre connue qu'indirectement par la construction de modles gophysiques. Ces modles donnent sans doute une image simplifie de la ralit. Lapproche de la propagation des ondes a eu une influence dterminante pour la connaissance de la structure de la terre.

    Structure de la Terre

    1. crote continentale 2. crote ocanique 3. manteau suprieur 4. manteau infrieur 5. noyau externe 6. noyau interne

    A: Discontinuit de Mohorovicic B: Discontinuit de Gutenberg C: Discontinuit de Lehmann

    http://odyssespace.free.fr/Images/terreint.jpg

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    http://membres.lycos.fr/tpeseismes/Structure_globe1.jpg Habituellement, on distingue trois couches concentriques, elles-mme subdivises : 1. Noyau Le noyau qui reprsente environ 16 % du volume de la terre est lui-mme compos de deux parties : - le noyau interne ou graine, solide et haute temprature (5.000 C). Il est essentiellement form d'une masse de fer pur contenant plus ou moins 4 % de nickel ; - le noyau externe liquide (3.500 2.800 C) dont la composition est semblable celle du noyau interne, enrichie en soufre et en oxygne. Les astrophysiciens prsument que l'origine du magntisme terrestre est lie la prsence de cette zone liquide au sein du globe. Il est spar du noyau interne par la discontinuit de Lehmann. 2. Manteau Le manteau est une enveloppe qui reprsente 82 % du volume de la terre et dont la composition est domine par la prsence de silicates et d'oxydes. La discontinuit de Gutenberg spare cette couche du noyau. Une grande htrognit caractrise cette couche. A son tour, le manteau est subdivis en trois parties : - Le manteau infrieur ou msosphre est la couche la plus paisse de la terre. Sa structure est dense et rigide due aux pressions leves ;

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    - Le manteau moyen ou asthnosphre (du grec asthenos = sans rsistance) (2.800 1.700 C) est form de matriel visqueux (silicates de fer et de magnsium associs des oxydes) susceptible de se dformer. C'est dans cette zone que naissent les magmas et que se forment des courants de convection (transferts de chaleur). Cependant, il existe des modles de convection deux niveaux faisant galement intervenir le manteau infrieur. La profondeur de lasthnosphre est comprise entre 70 et 150 km sous la surface terrestre jusqu 700 km de profondeur ;

    - Le manteau suprieur constitu de roches solides. 3. Crote La crote est spare du manteau par la discontinuit de Mohorovicic (Moho) et est caractrise par une densit plus faible (= 2,8) et par une grande htrognit. La profondeur du Moho est fort diffrente selon qu'on se situe en domaine ocanique ou en domaine continental. Sous les ocans, elle est situe 10-12 km de profondeur alors qu'elle est, en moyenne, 35 km sous les continents. L'ensemble form par la crote et la partie suprieure du manteau est appel lithosphre. La crote ocanique est surtout constitue par une couche basaltique, sous une mince couche de sdiments alors que la crote continentale a une composition beaucoup moins rgulire et se caractrise par l'abondance de granite. Huit lments chimiques constituent la quasi-totalit de la crote terrestre : oxygne, silicium, aluminium, fer, calcium, sodium, potassium et magnsium (constituants des silicates et de la silice).

    Core = noyau Inner core = noyau interne Outer Core = noyau externe Mantle = manteau Mesosphere : msosphre Asthenosphere : asthnosphre Crust = crote Lithosphere = lithosphre (crote + mant. sup).

    http://www.spring.net/geo/JohnVolos/Public/Portal/EARTH_MECHAN/2.gif

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    La plante "Terre" en quelques chiffres Age : 4,6 milliards d'annes Forme: sphre aplatie aux deux ples Rayon polaire: 6.357 Km Rayon quatorial: 6.378 Km Superficie: 510.000.000 Km2 Surface des continents : 149.000.000 km2 (3/10) Surface des ocans : 361.000.000 km2 (7/10)

    http://soutien67.free.fr/geographie/photos/terre_01.jpg Plus de 71 % de la surface du globe terrestre sont couverts par les ocans dont le Pacifique est le plus grand et 29 % sont couverts par des masses continentales dont 65 % sont situes dans l'hmisphre nord (boral). La profondeur moyenne des ocans est d'environ 4 km (profondeur la plus grande : fosse des Mariannes, dans locan Pacifique lest du Japon et des Philippines : 11 km). L'altitude moyenne des continents est de 900 m. Manifestations nergtiques la surface de la terre La surface du globe est le sige de manifestations nergtiques : - les sismes ou tremblements de terre (manifestation d'nergie mcanique) ; - les volcans qui correspondent des transferts de matire. La rpartition de ces phnomnes la surface du globe n'est pas due au hasard ; il est ais de mettre en vidence des zones remarquables, actives sur le plan tectonique.

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    Sismes ou tremblements de terre Il arrive que la terre tremble, que les constructions s'croulent, que les routes se fissurent En 1970, Yungay, dans les Andes pruviennes disparut sous un amoncellement de rocs et de terre qui descendit des sommets voisins. En 1923, le sisme de Tokyo fit 143.000 morts contre 700 San Francisco en 1906 pour un tremblement de la mme ampleur. Un sisme est une manifestation en surface dun branlement en profondeur. Cest un phnomne rapide qui n'excde pas quelques minutes voire quelques secondes.

    http://www.la-croix.com/mm/illustrations/Multimedia/Actu/2008/6/15/japonpont.jpg

    Tremblement de terre dAgadir Maroc (1960) : magnitude 6, 7 http://www.agadir1960.com

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    Sisme des Abruzzes Italie (2009) : magnitude 6,3 http://www.rfi.fr/actufr/images/112/italie_seisme_aquila_centre432.jpg

    On appelle picentre le point en surface o l'effet du phnomne est maximal et autour duquel il dcrot de faon rgulire. L'hypocentre est, quant lui, lendroit o se produit l'branlement lorsque les forces de cisaillement des roches dpassent celles qui assurent leur cohsion. Il peut tre situ plusieurs dizaines de km sous la surface. Le sismographe est un appareil qui permet d'enregistrer les ondes sismiques (mouvement du sol) en lenregistrant sur un support visuel. (Souvent coupl avec des amplificateurs).

    http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/IMG/gif/sismographe.gif

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    Principe de fonctionnement Un sismographe est constitu d'une masse trs lourde place sur une barre fixe une de ses extrmits et qui pivote dans un plan horizontal (pour mesurer la composante horizontale du dplacement). La masse est relie au bti par un ressort. Un aimant, fix au bti, entoure le bas du ressort afin de stabiliser la masse aprs les secousses et ainsi viter que le sismographe n'enregistre des tremblements aprs la fin du sisme. La masse, en raison de son inertie, ne bouge pas alors que le bti de l'appareil, fix au sol, accompagne les mouvements du sisme. La barre pivotante est relie un crayon qui enregistre les mouvements sur un papier droulant. En cas de sisme, le papier bouge sous le crayon, le dessin ainsi produit est appel sismogramme. La plupart du temps, un sismographe est isol du monde extrieur pour viter des perturbations dans les mesures (vent, pression atmosphrique). Le sismogramme est un graphique mettant en relation lampleur des vibrations reues au cours du temps.

    http://asaphon.free.fr/IMG/png/foyer.png Plusieurs chelles classent les sismes en fonction de leur niveau d'intensit. L'chelle de Richter (du nom de son inventeur californien Charles Francis Richter 1900-1985) mesure lnergie libre (magnitude) sous forme dondes. La magnitude est calcule partir de la mesure de lamplitude du mouvement du sol. Lchelle de Richter est une chelle logarithmique cest--dire quil existe une grande diffrence dun niveau lautre. Ainsi, par exemple, les ondes dun sisme de magnitude 6 ont une amplitude 10 fois plus grande que celles dun sisme de magnitude 5 et le sisme de magnitude 6 libre 30 fois plus dnergie que celui de magnitude 5. Lchelle de Richter est ouverte cest--dire sans limite suprieure connue. Le sisme le plus fort, jamais mesur, eut lieu au Chili le 22 mai 1960 avec une magnitude qui atteignit 9,5.

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    http://www.actu-environnement.com/ae/dossiers/raz-de-maree/richter.gif

    L'chelle de Mercalli est une chelle dintensit qui se base, quant elle, sur l'ampleur des effets sur le terrain.

    http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/prem/sismologie/activites/dossier/

    Les%20s%E9ismes_fichiers/1.33.gif