4. Variation de la vitesse des ondes en fonction de la profondeur

4. Variation de la vitesse des ondes en fonction de la profondeur
La vitesse des ondes sismiques dépend de nombreux paramètres :
De manière simple,
un changement dans la nature des roches provoque une variation brusque de la vitesse
l’état physique a aussi une influence : les ondes se propagent moins bien, voir pas du tout dans les liquides.
la vitesse varie avec la ductilité : quand la ductilité* du matériau traversé augmente, les ondes S et P sont
ralenties.
Ductilité : Une roche soumise à des contraintes peut suivant les conditions de pression et de température se révéler
fragile ou ductile. Une roche ayant un comportement fragile casse après une déformation suffisante : elle est
cassante. Une roche ayant un comportement ductile présente une déformation plastique irréversible mais ne casse
pas.
1. Compléter le graphique ci-dessous à l’aide de la page 16 du livre
2. Comment interpréter les variations brutales de vitesse des ondes P et S avec la profondeur.
3. Montrer que ce graphique permet de retrouver les deux discontinuités mise en évidence précédemment
4. La discontinuité de Lehmann (5100 km) sépare deux milieux aux propriétés différentes, le noyau externe et le
noyau interne. Justifier la séparation proposée par les géophysiciens. Donner l’état physique du noyau interne.
5. Montrer que l’existence d’une zone à faible vitesse des ondes sismiques dans le manteau (graphique b) est un
argument pour distinguer lithosphère et asthénosphère (définis dans le lexique)
6. Sachant que le géotherme représente la température des roches de la Terre en fonction de la profondeur et que
les péridites sont des roches du manteau utiliser le graphique C pour expliquer l’origine de la ductilité du sommet de
la lithosphère.
B : Vitesse de propagation des ondes P et
S dans les 300 premiers km de
profondeur (domaine océanique)
A :
C : Géotherme et courbe de fusion des
péridotite dans les 500 premiers km de
profondeur (domaine océanique)