Kola Superdeep hole près de Mourmansk - Ombre sur petit

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Plan du cours
Forage de Kola
Types de déformations
TP1: El Asnam
TP2: Maquette laser: corrigé
Différents types d’ondes
Hodochrones
Trajets et noms des rais sismiques
Structure de la Terre: bilan
Définitions
Sources
1 S: Structure de la Terre
1S programme 2000 :
Structure et composition chimique interne de la Terre
I.
Prélever des échantillons du contenu de la planète.
A)
Récolte d’échantillons à l’affleurement.
II.B)Les séismes,
une façon d’ausculter
la Terre.minières et forages.
Récolte d’échantillons
dans les exploitations
A)
Nature des ondes sismiques.
1) Les différents types de déformations de la matière solide:
B) a) Les
principaux réflecteurs sismiques.
Elastique
C) b) Indications
Plastique sur la composition de l’intérieur de la Terre
1)c) Les
zones liquides et solides.
Cassante.
2) Qu’est-ce
Indicationsqu’un
sur laséisme
composition
des roches
2)
?
3) Renseignements
Retrouver la composition
du noyau
terrestretypes
Un échantillonnage
indirect : les météorites de types
3)
apportés par
les différents
d’ondes sismiques.
chondrites.
4)
Renseignements apportés par le trajet des ondes sismiques
Rappeldesurlalesismique
scénarioréflexion
admis pour
la naissance du système solaire.
5) a) Exemple
et réfraction.
Lesdes
différents
types de apportés
météorites.
6) b)Bilan
renseignements
par les ondes sismiques.
c) Calcul de la densité du noyau
d) La composition du noyau.
Forage de Kola
Kola Superdeep hole près de Mourmansk 12267 m de profondeur
Google Earth
69°23 ’N,30°36’E
(69.383333N,30.6E)
près de Zapolyarnyy
Différents types de déformations
Déformation
Plastique
Elastique
Cassante
Traction
Failles
Champ de failles dans le Sahara algérien
S éisme El Asnam (10 octobre 1980)
Le sismographe est situé à Rognes près
de Marseille.
Le séisme a eu lieu à El Asnam (Chlef)
La faille est une faille inverse
Photo http://www.ngdc.noaa.gov/seg/hazard/
El Asnam localisation de l’épicentre
Distance El Asnam Marseille:
900 km environ
Séisme El Asnam: P-S 85 secondes
Séisme inconnu: P-S 20 secondes
Distance approximative à
l ’épicentre:
900*20/85 soient environ 200 km
Trajet d’un rai sismique
Angle
d’incidence
i
Milieu 1
vitesse v1
Milieu 2
vitesse v2
v2 = 1,5 . v1
r
Angle de réfraction
Trajets possibles pour un rai sismique
E
Séisme (entrée du « bruit »)
S
Sismographe
Onde directe
Surface
Milieu 1
(vitesse v1)
Onde réfléchie
h
l
Milieu 2
(vitesse v2)
l
Onde « conique »
l= angle de réfraction limite
Hodochrones
Onde réfléchie
Temps
Onde directe
Onde « conique »
Pente= 1/v2
Pente= 1/v1
2h/v1
Distance E-S
E
Séisme (entrée du « bruit »)
Surface
Milieu 1
(vitesse v1) h
Milieu 2
(vitesse v2)
S
Sismographe
Onde directe
Onde réfléchie
Onde « conique »
Exemples de trajets d’ondes sismiques dans la Terre
Notation du trajet
Traverse Se réfléchit
sur
Le manteau
P
Le noyau
K
c
La graine
I
i
Exemple
P K I K P
Maquette laser: corrigé
Zone d’ombre
Indice de l’air =1
Indice de l’eau =1,33
Vitesse dans l’air
=1,33
eau
Vitesse dans l’eau
air
Bilan: structure de la Terre
Divisions
(bases sismiques)
Discontinuités
sismiques
Profondeur
km
Croûte
Mohorovicic
Supérieur
Manteau
10 à 30
LVZ
300
Inférieur
Noyau
Graine (solide)
Lithosphère
100
700
Externe (liquide)
Divisions
(bases mécaniques)
2900
5000
6400
Asthénosphère
Définitions Chapitre structure de la Terre
Notion
Déformation
élastique
Déformation
plastique
Déformation
cassante
Sismographe
Sismogramme
O nde P
O nde S
Séisme
Définition
Déformation réversible du milieu. Le matériau se déforme proportionnellement à la
contrainte exercée.
Déformation irréversible du milieu. La déformation n’est plus proportionnelle à la
contrainte
Déformation irréversible du milieu. Le solide se rompt et n’oppose plus de résistance.
Hypocentre
Appareil enregistrant les ondes sismiques
Enregistrement produit par un sismographe
O nde de compression (plus rapide donc Première)
O nde de cisaillement (plus lente donc seconde). Elle est arrêtée par les liquides.
Ebranlement résultant d’une rupture dans des roches (la contrainte exercée est devenue
suffisante pour que le matériau entre dans le domaine d’une déformation cassante).
Point où se produit la rupture responsable d’un séisme.
Epicentre
Point de la surface de la Terre à l’aplomb de l’hypocentre.
Epicentre
Lignes isoséistes
Hypocentre
Définitions (suite)
Notion
hodochrone
Réflecteur
sismique
Angles
d’incidence et de
réfraction
Définition
Courbe correspondant à la relation entre temps mis par l’onde sismique pour arriver et
distance entre la source et le point de mesure
Limite entre deux milieux qui conduisent les ondes sismiques à des vitesses nettement
différentes.
Angle d’incidence
Rai sismique
Milieu 1 (vitesse V1)
Milieu 2 (vitesse v2 > V1)
Angle de réfraction
Moho
LVZ
Chondrite
Achondrite
Réflecteur sismique situé à la base de la croûte (vers 10 à 30 km)
Zone partiellement fondue correspondant à peu près à l’asthénosphère. Elle forme la
limite inférieure de la lithosphère.
Météorites dont la composition, très homogène, reflète celle de la nébuleuse primitive qui
a donné naissance à tout le système solaire.
Météorites de compositions variées résultant de la fragmentation de petits astres
différenciés (ayant subi une fusion complète). Certaines ont une composition qui rappelle
le manteau (achondrites au sens strict)d’autres sont ferreuses et donnent une image du
noyau terrestre.
Sources
Carte ouest méditerranée sismolog
Profil Ecors voir document Hatier TS p 320 et 321 pour l’interprétation
Vitesses ondes P et SDocuments pages 281 et 284 (Hatier 1ère S)
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