Au voisinage des fosses océaniques, la distribution spatiale des foyers des séismes en fonction de leur profondeur s'établit selon un plan incliné. se traduit toujours par une augmentation de la vitesse de propagation des ondes sismiques : peut marquer un changement de composition chimique entre les deux milieux qu'elle sépare peut marquer une limite physique (changement d'état) entre les deux milieux qu'elle sépare : est toujours marquée par l'arrêt de la propagation des ondes : aucune réponse : Question 6 : D'après le graphique . Grâce à l'étude de certains séismes du logiciel sismolog (édité chez Chrysis), il est possible de calculer la profondeur du Moho. Ensemble de documents permettant de travailler sur l'organisation géologique de la Terre en profondeur en milieu de cycle. Exercice 1. L'asthénosphère est située à une profondeur comprise entre 100 et 200 kilomètres, 100 km est la . Deux graphiques pour comparer la vitesse des ondes sismiques du milieu et de la profondeur. 3- Indiquez la cause de cette brusque variation. Variation de la vitesse de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur sous un continent. Le graphique ci-dessous présente la variation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur. L'étude à la surface de la Terre de l'arrivée et du temps de propagation d'une ou plusieurs des ondes d'un séisme permet de comprendre la structure interne de la Terre, avec la découverte du Moho et la mise en évidence du manteau et du noyau. La résolution et la profondeur de pénétration d'un profil sismique variera en fonction des paramètres de la source sismique utilisée, et en particulier de la longueur d'onde. Vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur dans les continents . Au voisinage des fosses océaniques, la distribution spatiale des foyers des séismes en fonction de leur profondeur s'établit selon un plan incliné. 2) Repérer par des flèches verticales sur le graphique, les brusques changements de vitesse des ondes sismiques en profondeur. b) Indique la profondeur à laquelle on observe . Exercice 2 : La propagation des ondes sous le continent. Pour le fer solide et la péridotite solide, les valeurs numériques de ces 3 paramètres sont telles que la vitesse des ondes P est de 14 km/s à la base du manteau (2900 km), alors qu'elle est de 11 km/s au sommet de la graine (5100 km). 3. a) Sur la courbe (a), repère les profondeurs où les changements brusques de vitesse des ondes P P indiquent une limite entre deux enveloppes différentes du globe terrestre. La structure verticale des plaques. A l'aide des réponses aux questions, complète le texte à trous ci dessous. 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 . Ainsi, les ondes P passent de 8,5 km/s sous la croûte à 14 km/s à la base du manteau. Cette brusque rupture de la roche entraîne la libération d'ondes mécaniques. Elles parviennent à différentes stations d'enregistrement où les géologues calculent leur vitesse de déplacement en profondeur. Compléter un schéma d'une portion de la Terre en profondeur. Ces phénomènes sont décrits par les lois de Snell-Descartes. Ces modèles peuvent être testés en traçant les rais sismiques correspondant au modèle entré. Interprétation synthétique La densité des formations dans les différents puits est représentée en fonction de la vitesse de l'onde P (figure 3 . 4- Indiquez le nom de la couche comprise entre 0 et 30 km de profondeur . Les séismes ne peuvent se produire qu'au niveau des plaques lithosphériques car la lithosphère est rigide. 2/ Indiquer la profondeur à laquelle on observe une brusque augmentation de la vitesse des ondes sismiques. L'analyse fine des études de sismique réflexion ont montré qu'il existe une zone de moindre vitesse des ondes sismiques entre 100 et 400 km de profondeur. La valeur connue de la célérité des ondes dans l'eau est de 1500 m.s⁻¹. Un peu de vocabulaire.. Onde sismique : vibration provoquée par la rupture des roches au foyer d'un séisme et qui se propage dans les profondeurs de la couche terrestre. Mais cette valeur est une moyenne mesurée en eau douce. • La vitesse de propagation des ondes sismiques dépend de certains paramètres tels que la nature des matériaux, leurs propriétés mécaniques, la température. Les discontinuités sismiques. Les profondeurs du foyer des séismes de la fosse des Tonga. Déroulement : On calcule, pour chaque station d'enregistrement, les vitesses des ondes S et P dans l'ensemble croûte - manteau et on constate la variation de la vitesse des ondes P et S en fonction de la station d'enregistrement considérée. Puis reporter chaque Vp en fonction de la profondeur maximale parcourue par les rais. Doc. Document 5 : Vitesse de propagation des ondes sismiques P en fonction de la profondeur Le Moho correspond à la limite entre la lithosphère et l'asthénosphère. Ces paramètres . Les séismes correspondent à la brusque libération de l'énergie que les roches ont accumulée sous l'effet des contraintes qu'elles ont subies. - Des renseignements sur la nature des milieux traversés La vitesse des ondes varie en fonction de la nature des roches traversées. Transcription. Document 2 : Le graphique qui vous a tété distribué (et que vous devez rendre avec l'exercice) représente la vitesse des ondes sismiques en fonction de . Matériel. Doc. En fonction du matériau traversé, les ondes sismiques peuvent changer de vitesse et/ou de comportement. Les premières les plus rapides appelées ondes P voyagent dans la croûte à une vitesse de 6 kms environ mais peuvent être ralenties dans les roches peu consolidées. . Si on possède une barre de fer d'une bonne longueur (2m), en la plaçant sur un ou plusieurs becs . Pour le non-spécialiste, les séismes sont assimilés aux catastrophes qu'ils occasionnent. Document 1 : Le tableau ci-dessous représente des résultats obtenus en laboratoire en mesurant la vitesse de propagation des ondes sismiques dans différents matériaux et roches.. OC : Lithosphère rigide et asthénosphère moins rigide.. OM : Exploiter un graphique montrant l'évolution de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur. Vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur : géotherme océanique La vitesse de propagation des ondes sismiques varie en fonction de la profondeur. C'est une bien meilleure compréhension des graphiques de variation de vitesses des ondes sismiques en fonction de la profondeur pour différencier la lithosphère de l'asthénosphère. enregistrements de vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur avec sérénité. L'étude de la vitesse des ondes sismiques dans le globe et des mesures en Laboratoire, permettent de déterminer la température dans les différentes enveloppes de la Terre. Le fichier téléchargé est au format ZIP. 4. Il montre des variations importantes du gradient géothermique en fonction des . I Séismes et ondes sismiques. Ainsi on trouve : Vp = 1/0,1638 = 6,1 km.s -1. Ces courbes ont été obtenues en analysant la vitesse de propagation d'ondes issues de milliers de séismes et enregistrées au niveau de centaines de stations. Si l'on étudie la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur de la Terre, ce qui correspond à étudier la rigidité des roches, on peut distinguer deux zones en surface : la lithosphère et l'asthénosphère. Une coupe au niveau de la fosse des Tonga. Moho sismologique = zone = d'augmentation brutale de la vitesse des ondes sismiques Moho pétrographique, marqueur d'une véritable limite entre Roches de la croûte (granitoïdes pour simplifier) et péridotite du . 3. Celle-ci ne correspond à aucune limite ou discontinuité : on l'appelle LVZ (Low Velocity Zone). La vitesse de propagation des ondes P et S dans le manteau du globe terrestre (profondeur inférieure à 2900 km) augmente avec la profondeur. LA PROPAGATION DES ONDES L‛enregistrement des ondes sismiques, partout à la . Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport à celles qui s'en écartent, permettent de distinguer : la lithosphère de l'asthénosphère. Les données expérimentales (construction d' hodochrones) montrent que la vitesse des ondes sismiques S et P varie en fonction de la profondeur. 2.1 La structure du globe terrestre. 1) Expliquons pourquoi la vitesse des ondes est plus grande dans la partie profonde de la lithosphère. La comparaison de la profondeur atteinte lors des forages les plus profonds (1.8 km en milieu océanique et 12 km en milieu continental) avec le rayon du globe terrestre (6370 km) met en évidence la nécessité d'utiliser des méthodes indirectes (étude de la variation de la vitesse des ondes sismiques avec la profondeur). Les différentes ondes sismiques. Le géotherme Terrestre est la courbe décrivant l'évolution de la température en fonction de la profondeur au sein de la Terre. L'étude de la vitesse de propagation de ces ondes sismiques est donc précieuse pour . Il s'agit d'un modèle monodimensionnel définissant la variation de la vitesse des ondes sismiques et de la densité en fonction de la profondeur. La limite inférieure des plaques. parcours et la profondeur max des rais sismique (info rais). Exercice 2 : La propagation des ondes sous le continent. Chapitre 3 Phénomènes géologiques et risques naturels Ondes sismiques et structure de la Terre en profondeur. Comme les cas précédents, la courbe indique que densité et vitesse sismique évoluent dans le même sens. Des . Les calculs effectués à partir des temps d'arrivée des ondes sismiques ont permis aux géologues d'évaluer les vitesses de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur terrestre. Les vitesses des ondes sismiques ont ajouté des contraintes sur la composition chimique et minéralogique, compatible avec l'hypothèse d'une collision entre deux astres. La vitesse des ondes S varie de . Les sismogrammes peuvent être enregistrés selon trois directions : Nord-Sud et Est-Ouest pour les composantes horizontales, et haut-bas pour la composante verticale (figure 1). 1. Cependant cette profondeur encore à ce jour inégalée semble bien peu comparativement au 6371 km du rayon de la planète. Les courbes sont de la forme y = ax + b où b donne l'heure du séisme, soit environ 3 h 12 min 5 s et où a est l'inverse de la vitesse. Ainsi une variation brutale de la vitesse de propagation des ondes sismiques correspond au passage d'un matériau à un autre de . La diminution de vitesse observée est liée à une baisse de la rigidité des roches. Le graphique suivant représente la vitesse des ondes (ondes S) en fonction de la profondeur, sous les continents et sous les océans. 3. Les Ondes Sismiques LA VITESSE DES ONDES Le déplacement continu des plaques à la surface de la Terre engendre des contraintes. Remarque : les couches les plus supérieures visibles sur le schéma ci-dessus, troposphère, stratosphères, etc., sont des couches atmosphériques et ne sont pas à prendre en compte ici. Principe de construction de l'hodochrone des ondes P à partir de mesures faites sur des sismogrammes (source schémathèque de l'académie de Dijon): En supposant un profil de variation de vitesse des ondes P en fonction de la profondeur, associé à un modèle de structure du globe que l'on souhaite tester, on obtient un hodochrone . La sismologie est l'art d'interpréter les enregistrements de mouvements du sol générés par les séismes (tremblements de terre). Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport à celles qui s'en écartent, permettent de distinguer : la lithosphère de l . Vers -10 km : brusque augmentation de la vitesse : la vitesse passe de 3,5 km.s-1 à 4,75 km.s-1 : cette brusque variation délimite la croûte du manteau supérieure : elle correspond à la discontinuité du Moho. Question n°5 : A partir du document 9, déterminer le nom de la roche constituant le manteau. On délimite ainsi une partie rigide de la Terre d'une . TP 2 : MODÉLISATION DE LA ZONE D'OMBRE DES ONDES P MODÉLISATION NUMÉRIQUE DE LA ZONE D'OMBRE Ce logiciel permet de définir un modèle de variation de la vitesse des ondes en fonction de la profondeur dans le globe terrestre. Cet enregistrement multiple permet de caractériser le séisme de façon plus précise. Ces phénomènes sont décrits par les lois de Snell-Descartes. Au niveau du Moho, la vitesse de propagation des ondes P passe de 1.6 ou 5 A l'interface de deux milieux, les ondes sismiques peuvent être: Augmentation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur (la . La vitesse de propagation des ondes sismiques varie en fonction des roches traversées. Les séismes sont dus à des ondes qui se déplacent . . L'interprétation de ces données sismiques . Le graphique suivant représente la vitesse des ondes (ondes S) en fonction de la profondeur, sous les continents et sous les océans. Lévêque, 1980). Vitesse moyenne propagation des ondes P en km.s-1 Roches . Il en existe 2 types ondes de compression (ondes P), ce sont les ondes es plus rapides, et elles sont . Plus un corps est rigide plus la vitesse des ondes sismiques est élevée. Vitesse des ondes sismiques S (km/s) Sous les océans, entre 10 et 100 km/s et sous les continents entre 30 et 120 km/s, la vitesse des ondes est stable, puis, à plus grande profondeur, elle diminue. Ils permettent notamment de sonder les structures profondes de la Terre et d'étudier Retrouvez ce média dans : Vitesse moyenne propagation des ondes P en km.s-1 Roches . La zone à faible vitesse est absente dans le cas des boucliers (d'après J.-J. Et cet accroissement de densité des roches engendre une augmentation de la vitesse des ondes. 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 . Dans la partie profonde de la lithosphère la roche devient de plus en plus dense, du fait de la pression qui est devenue plus intense. 3) Indiquer à quelle profondeur se situe la brusque augmentation de vitesse des ondes sismiques. (b) Géotherme océanique évalué à 100 km de À vous! Ensuite, complète les cases du schéma en bas de la page 2 de ton polycopié, sans . - les ondes de fond qui se propagent à l'intérieur de la Terre et peuvent être enregistrées en plusieurs points du globe. Activité 2 : Étudier les variations de la vitesse des ondes sismiques pour connaître la structure de la Terre. Entre 0 et 30 km de profondeur, la vitesse des ondes est de 5 . La vitesse de propagation des ondes sismiques varie en fonction des roches traversées. Bonjour, la rigidité est un des facteurs intervenant sur la vitesse des ondes sismiques. Selon ce . (fig3) Les ondes P se propagent plus rapidement que les ondes S. Elle atteint 15km/s pour les ondes P à 3000 km de profondeur contre 7 km/s pour les ondes S. Les ondes de volume (P pour premières et S pour secondes) se propagent en profondeur et . Crédits : Encyclopædia Universalis France. La low velocity zone (LVZ) ou, en français, zone de moindre vitesse (ZMV) est la zone du manteau supérieur terrestre au travers de laquelle les ondes sismiques se propagent à faible vitesse. Question n°5 : A partir du document 9, déterminer le nom de la roche constituant le manteau. Document 2 : Le graphique qui vous a tété distribué (et que vous devez rendre avec l'exercice) représente la vitesse des ondes sismiques en fonction de . Pour le sismologue, ils ont bien d'autres facettes. Leur vitesse à différentes profondeurs a été calculée et l'on obtient le graphique suivant : 1/ Ecrire le titre de ce graphique. La vitesse des ondes varie selon le matériau utilisé. En 1981, le modèle PREM a été proposé : il établit les vitesses estimées des ondes sismiques jusqu'au centre de la Terre. enregistrements de vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur avec sérénité. 4.1 I Décrivez les variations de vitesse des ondes P et S avec la . A l'interface de deux milieux, les ondes sismiques peuvent être: Augmentation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur (la . 1) Repérer par des flèches horizontales, sur le graphique, le début des changements de vitesse des ondes sismiques en profondeur. Repasse en rouge la (ou les) partie(s) de la courbe où la vitesse des ondes sismiques augmente. La diminution de vitesse dans cette zone permet de dire que la péridotite est plus L'Homme a donc recours à d'autres outils pour connaître la structure interne de la planète. valeur de leur vitesse. Les variations de vitesse des ondes sismiques en profondeur permet de connaître la structure du globe. Au début du chapitre sur les séismes, elle permet de montrer que les séismes résultent de la propagation d'ondes, puis les résultats obtenus permettent d'appréhender l'analyse des enregistrements de vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur avec sérénité. • valeur de la vitesse des ondes P dans ces couches quelques dizaines de mètres de profondeur au maximum indications sur les propriétés géotechniques des matériaux : degré d'altération, aptitude au terrassement… PO IC - Géologie de l'ingénieur D Mise en œuvre de la sismique réfraction • émetteur d'ondes • récepteurs d'ondes (géophones) - faible charge de dynamite . Première S Partie 1 - Structure, composition et dynamique de la Terre Fiche #2 - Structure interne de la Terre Variations de vitesse des ondes P & S 4 À partir de relevés établis par un réseau mondial de stations sismiques, des calculs ont permis d'évaluer les vitesses des ondes P et S en fonction de la profondeur. Matériaux Il est donc possible de connaître le nom de la roche constituant le manteau en analysant la vitesse des ondes sismiques parcourant le manteau. Les ondes sismiques se propagent dans les différentes roches du sous-sol la vitesse de déplacement des ondes varie en fonction de la densité des roches traversées. Attention le calcul le plus rigoureux est d'utiliser la longueur et le temps de parcours du rai sismique. On peut donc mettre en parallèle ce résultat avec la variation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur et donc la différence de vitesse de propagation des ondes sismiques entre la croûte et le manteau ainsi qu'entre la croûte océanique et la croûte continentale. Vs = 1/0,2803 = 3,6 km.s -1. On distinguera 2 grands types : les ondes de cisaillement , ou ondes S, et les ondes de compression, ou ondes P ; - les ondes de surface (ondes L) qui se propagent à la surface du . par des trains d'ondes sismiques, en fonction du temps. 3 . Variation de la vitesse des ondes sismiques en fonc tion de la profondeur atteinte dans le manteau. Re : vitesse de propagation des ondes sismiques. La vitesse des ondes P peut alors être utilisée pour le calcul de la profondeur du Moho. ondes sismiques en fonction de la profondeur = Manteau (Péridotite) Croûte océanique (Basaltes, gabbros) Croûte continentale (granitoïdes) Moho e Attention aux confusions ! Calcul de la profondeur du Moho. La vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur terrestre. En fonction du matériau traversé, les ondes sismiques peuvent changer de vitesse et/ou de comportement. Niveau 2 : Consignes détaillées. Le relâchement de ces contraintes aux frontières des plaques lors d‛un séisme, entraîne une dissipation de l‛énergie sous forme d‛ondes sismiques et sous forme de chaleur. Exercice n°3. de 2.18 à 2.54 g/cm3. Durée de l'activité : entre 50 minutes et 1h Matériel : logiciel Tectoglob3D et sa fiche technique jeu de séismes alpins intégré au logiciel construction géométrique expliquant comment déterminer la profondeur du Moho à partir du retard des ondes PmP . C'est une bien meilleure compréhension des graphiques de variation de vitesses des ondes sismiques en fonction de la profondeur pour différencier la lithosphère de l'asthénosphère. 2- Décrivez ce qui se produit, du point de vue de la vitesse des ondes, à 30 km de profondeur. Elle forme la partie supérieure de l'asthénosphère, limite avec la lithosphère sus-jacente. Les ondes sismiques nous permettent de reconstituer de la manière suivante la structure de la Terre : La structure de la Terre. Les discontinuités sismiques. Les ondes sismiques dans les profondeurs de la Terre. Document 1 : Vitesse de propagation des ondes sismiques en fonction de la nature de la roche Document 2 : Vitesse de propagation des ondes sismiques en fonction de la profondeur. Matériaux Il est donc possible de connaître le nom de la roche constituant le manteau en analysant la vitesse des ondes sismiques parcourant le manteau. Notions fondamentales: contraintes, transmission des ondes sismiques, failles, réflexion, réfraction, zones d'ombre.. Jusqu'au début du XXe siècle, les géologues (à quelques exceptions près) attribuent aux continents une position fixe et immuable, les montagnes seraient dues au refroidissement de la Terre selon un effet de pomme fripée. Entre 120 et 200 km de profondeur sous la lithosphère continentale et entre 90 et 150 km sous la lithosphère océanique, les ondes sismiques sont légèrement ralenties sans qu'il n'y ait de véritable saut de vitesse, donc de discontinuité . • La propagation des ondes de volume en profondeur obéit aux lois de . Les premières ondes à arriver sont les ondes P (ondes de pression) et les ondes S (ondes de cisaillement ou shear wave ), qui sont . Le Moho est plus profond sous les océans, il est situé à 42 Km de profondeur environ. En effet, la vitesse des ondes . La diminution de vitesse observée est liée à une baisse . ( = limite croûte- manteau) 0.15cm soit 30 km 3) Indiquer à quelle profondeur se situe le début . C'est parce qu'elle est fonction de la densité des roches traversées et que celle-ci augmente avec la profondeur. A l'aide de cette information et des réponses précédentes, indique de quelle profondeur à quelle profondeur le milieu est rigide et de quelle profondeur à quelle profondeur le milieu est moins rigide. Le relâchement de ces contraintes aux frontières des plaques lors d‛un séisme, entraîne une dissipation de l‛énergie sous forme d‛ondes sismiques et sous forme de chaleur. 2) Indiquer à quelle profondeur se situe la brusque variation des ondes sismiques. -entre le Moho et . Ainsi pour étudier la structure profonde du globe, les scientifiques utilisent les ondes sismiques. Activité 2 : Étudier les variations de la vitesse des ondes sismiques pour connaître la structure de la Terre. Pour la calculer, nous allons utiliser la formule : Les ondes sismiques ne se propagent pas à la même vitesse dans toutes les roches du globe. Il doit être ouvert avec un logiciel de décompression (7-zip, WinZip) avant que les fichiers puissent être consultés. Nature et caractéristiques des différents types d'ondes. Exercice 2. On met en relation cette variation de vitesse . 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. LA PROPAGATION DES ONDES L‛enregistrement des ondes sismiques, partout à la . Dans le fer liquide du noyau externe, où μ est très petit, la vitesse est comprise entre 8 et 10 km/s. Vitesse V s des ondes S en fonction de la profondeur pour divers contextes géodynamiques (résultats obtenus par inversion des vitesses de phase des ondes de Rayleigh).

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