🧬 SVT (spécialité)1ereFiche de révision

La structure du globe terrestre : sismologie et thermique

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Fiche de révision

Séisme : rupture brutale de roches soumises à des contraintes, le long d'une faille ; foyer (profondeur), épicentre (surface).
Ondes P : compression, rapides ( $6$ km/s croûte), solides et liquides. Ondes S : cisaillement, lentes ( $3{,}5$ km/s), solides seulement.
Vitesse ↑ avec rigidité et densité, ↓ avec température.
Discontinuité : réflexion + réfraction (Snell-Descartes).
Zones d'ombre : P entre $103°$ et $143°$ (réfraction dans le noyau) ; S au-delà de $103°$ → noyau externe liquide.

Enveloppe	Limite	État	Densité
croûte	Moho ( $7$ à $30$ km)	solide	$2{,}7$ à $3$
manteau	Gutenberg ( $2\,900$ km)	solide, ductile en profondeur	$3{,}3$ à $5{,}5$
noyau externe	Lehmann ( $5\,150$ km)	liquide	$10$ à $12$
noyau interne	centre ( $6\,371$ km)	solide	$13$

Signatures : Moho = saut de vitesse ; Gutenberg = chute de $v_{P}$ et disparition des S ; Lehmann = remontée de $v_{P}$ .

Zone de faible vitesse des S vers $100$ km (océans) ou $150$ à $250$ km (continents) : changement de comportement mécanique, pas de composition.
Lithosphère = croûte + manteau supérieur, rigide, cassante → plaques, séismes.
Asthénosphère = manteau ductile, plus chaud, pas de séismes.
Fosses : foyers alignés jusqu'à $700$ km (plan de Wadati-Benioff) = lithosphère cassante qui plonge.

Gradient géothermique de surface : $\approx 30$ °C/km (mines, forages) ; flux $\approx 65$ mW/m².
Extrapolation absurde : $30 \times 6\,371 \approx 190\,000$ °C ; réel : $1\,300$ °C base de la lithosphère, $5\,000$ °C au centre → le gradient chute en profondeur.

Transfert	Mécanisme	Lieu	Gradient
conduction	de proche en proche, sans déplacement	lithosphère rigide	fort
convection	matière chaude monte, froide descend	manteau ductile, noyau externe	faible

Manteau solide mais convectif (cm/an) : transfert efficace.
Tomographie sismique : anomalie de vitesse négative = chaud (lent, ascendant) ; positive = froid (rapide, descendant). Écarts de quelques % seulement par rapport à PREM.

Piège	Correction
Manteau liquide « parce qu'il convecte »	solide (ondes S le traversent), ductile sur le long terme
Lithosphère = croûte	croûte + partie supérieure du manteau
Limite lithosphère/asthénosphère = Moho	non : Moho = croûte/manteau (composition) ; LVZ = rigidité
Gradient constant jusqu'au centre	fort en surface (conduction), faible ensuite (convection)
Zone d'ombre des P = noyau liquide	c'est l'absence des S qui prouve le liquide ; l'ombre des P vient de la réfraction

Ondes P et S ; S bloquées par le liquide ; zones d'ombre.
PREM : croûte, manteau, noyau externe liquide, noyau interne solide.
Lithosphère rigide sur asthénosphère ductile ; épaisseurs différentes.
Gradient $30$ °C/km puis faible ; conduction / convection ; tomographie = hétérogénéités thermiques.

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