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)