3°- A l`aide du document 4 p 149, déterminer dans quel intervalle se

3°- A l’aide du document 4 p 149, déterminer dans quel intervalle se situent les âges de la croûte
continentale. (Par comparaison, lire l’âge maximal atteint par la croûte océanique sur le rabat de la 3ème de couverture de
votre livre).
ACTIVITE 3- Estimer l'épaisseur de la croûte continentale et la mette en relation avec l'altitude des reliefs. 45min
Aide à la résolution :
Grâce à l’étude de certains séismes, il est possible de calculer la profondeur du Moho. En effet, sur certains
sismogrammes, on voit non seulement les ondes P et S mais également un deuxième train d’ondes P, les ondes PMP, qui se
sont réfléchies sur le Moho.
PREMIERE ETAPE : un peu de math ! Exprimer la profondeur H du Moho en fonction des différentes données
(h, ∆, v : vitesse des ondes P, δt : décalage de temps entre les deux trains d’ondes P).
doc.1 p. 150 Belin
DEUXIEME ETAPE : lecture des heures d'arrivée des ondes PMP et des ondes P sur un sismogramme.
Séisme du 19/01/1991 : Profondeur focale h = 11 km./ Distance épicentrale Δ = 63,3 km
a-En utilisant la deuxième ligne du tableau 2 p.150, calculer le délai séparant l'arrivée des ondes PMP des ondes P à la
station d’Annemasse (soit δt = tpmp - tp).
TROISIEME ETAPE : Applications numériques
b- Appliquer la formule de la première étape afin de calculer la profondeur de la discontinuité (Moho) sur laquelle les
ondes P ont été réfléchies.
c- Utiliser le fichier Excel « calcul-moho » pour calculer la profondeur du Moho au niveau des points de réflexion pour
chacun des séismes proposés ci-dessous. Compléter la carte des résultats.
Station
d’enregistrement
Date du séisme
Profondeur du foyer
(en km)
Distance épicentrale
(en km)
Retard des ondes
PMP par rapport
aux ondes P (en s)
OG03 (Samoëns)
19/01/1991
11
70.8
3.09
OG21 (Guillestre)
07/02/1991
11
86.4
3.34
RSL (Roselend)
23/04/1991
10
135.8
3.32
OG08
29/11/1993
10
55.7
1.471
QUATRIEME ETAPE : Relation entre profondeur du Moho et altitude des reliefs.
d- D’après vos résultats, décrire la relation entre la profondeur du Moho et l’altitude en domaine continental.
Est-elle confirmée à l’échelle de la France (doc 3 p 151) ?
e-  A partir du document ci-dessous, démontrer la relation R=5,6h entre l’altitude h d’un relief et l’épaisseur R
de la racine crustale (= épaississement de la croûte continentale sous les reliefs), sachant que mc1=mc2 et ce que
signifie la densité.  Calculer alors la profondeur du Moho sous une montagne de 3000 m d’altitude.
Relief d’altitude h
Epaisseur moyenne E de la croûte continentale au niveau de la mer
Racine crustale d’épaisseur R
S S
Colonne C1 Colonne C2
DOCUMENT 3- Racine crustale et isostasie : On considère deux colonnes de lithosphère continentale, de même
section S, l’une située au niveau de la mer (colonne C1) , et l’autre d’altitude h (colonne C2) . Ces deux colonnes sont en
équilibre isostatique sur le manteau lithosphérique sous-jacent (car aucun mouvement verticaux n’a lieu). Elles exercent
donc la même pression P sur la surface S donc Pc1 = Pc2 or P = m.g/S, où m correspond à la masse donc mc1 = mc2
(après simplification)- (soit Pc: pression exercée par la colonne / mc: masse de la colonne).
Atmosphère, de
densité négligeable
Croûte continentale,
de densité 2,8 (dcc)
Manteau
lithosphérique, de
densité 3,3 (dml)