TP 5 la distinction lithosphère

Danslemodèledel’expansionocéanique,lacroûteocéaniquemiseenplaceauniveaudesdorsales
retournedanslemanteauauniveaudesfossesocéaniques.
Problème:Quelsargumentsontsuggéréunretourdelacroûteocéaniquedanslemanteauau
niveaudesfosses?
En1935lesismologuejaponaisWadatiobservel’existencedefoyerssismiquesprofonds(jusqu’à700
km)localisésenborduredesocéans.Al’époquecetteobservationposeproblèmecar,àla
profondeurdecesséismes(correspondantaumanteau),lapressionetlatempératuredevraient
rendrelesrochesnoncassantes.
Problème:commentexpliquerl’existencedecesséismes?
1. Etudedelarépartitiondesséismesenprofondeur.
Ouvrirlelogiciel:Sismolog
‐ChoisirlemoduleCarteglobale
‐DanslemenuAffichage,décochélesousmenuEncouleurs,puisdécochéAccentuerlerelief.
‐DanslabarredesmenusprendreSéismes/Dessiner/Magnitude>4
PuisProfondeur/Tous
Rq:VérifierqueSéismes>dessinerlesséismessoitcochée.
Choisissezunezoneoulestroiscouleursdesfoyerssismiquessontreprésentéseteffectuerletravail
ci‐dessous.
‐ ChoisissezOutils>Coupe>Définir
Vousalleztracerdescoupesdansdeszonesprésentantles3groupesdefoyerssismiques.Pourcela,
positionnerlespointsbleus1et2etdepartetd'autredelazoneàétudier,enenglobantbientous
lestypesdefoyerssismiques(superficiels,intermédiairesetprofonds).
‐ DemandezensuiteOutils>Coupe>Dessineretobservezlarépartitiondesséismes.
‐ Vouspouvezaussiobservezlazoneen3Dencliquantsurl’icôneVuereliefen3D.
Indiquerlarelationexistantentrelaprofondeurdesfoyersdesséismesetleurdistanceparrapport
àlafosse.
Expliquerl’originedecetterépartition.
2. Etudedelavitessedesondessismiquesdansunezonedesubduction.
Document1:Desvariationsdelavitessedepropagationdesondessismiquesauniveau
delafosseocéaniquedesTonga
TPN°5
LADISTINCTIONLITHOSPHERE‐
ASTHENOSPHERE
Durée:
1h30

Document2:documenttomographiesismique
Enutilisantles2documentsci‐dessus,proposezuneoudeshypothèse(s)expliquantlesvariations
devitesseconstatées.
Vousdisposezdumatérielsuivant:
 LogicielAudacity.
 2capteurspiézo‐électriques(sensiblesauxvibrations)et
capablesd’enregistrerlesondesdecompressionproduites
parl’impactd’unmarteausurunmatériau.
 2barresderocheidentique
Proposezuneoudesexpériencespourvérifiervotreouvoshypothèse(s).
Réalisezvotreprotocole,aprèsaccorddel’enseignant.(CF.TP2pouruneaidesurlaréalisationdes
mesuresetl’exploitationdesrésultats).
Latomographiesismiqueestuneméthodepouvantêtreassimiléeàunscannerpourla
terre.
Grâceauxnombreusesdonnéessismiques,ilestpossibledecalculerunevitessede
propagationdesondessismiquespourchaqueendroitduglobesituéàuneprofondeur
donnée.

Etablissezalorslelienentrelesanomaliesdelavitessedesondessismiques,latempératureetla
naturedesmatériaux.
3. Vitessedesondessismiqueenfonctiondelaprofondeur.
Expliquerenvousaidantdevosconstatationsprécédentesleralentissementdesondessismiques
observédansledocumentci‐dessous.
Délimitersurcedocumentdelavitessedesondessismiqueslescouchessuperficiellesduglobe,la
croûte,lemanteau,lithosphèreetasthénosphère.
Lescourbesdevitessedesondessismiquesenfonctiondelaprofondeurontpermisdedéfiniretde
différencierlaLithosphère,coucheaucomportementrigideetl’Asthénosphèresituéeendessous,
coucheaucomportementductile.
Bilan:
 Compléterlacoupeci‐dessousendélimitantlesdifférentescouchesmisesenévidenceavecle
documentprécédent.
 Légendesàplacer:lithosphèreocéaniqueplongeante,lithosphèreocéaniquechevauchante,
foyersdesséismes,manteauasthénosphériqueductile(déformable),croûteocéanique,
manteaulithosphériquecassant(froiddoncrigide)
Zone de Tonga - Kermadec