Leçon n°13

Structure interne et composition chimique de la Terre      

  I. Structure du globe : les apports de la sismique

1) Méthodes d'étude : les ondes sismiques 
a) sismographe / sismogramme 
b) caractéristiques des 3 types d'ondes
c) continuité et discontinuités dans la progression des ondes 
2) Apports des ondes dans la connaissance de la structure du globe
3) Un modèle de la structure du globe
a) 3 discontinuités majeures : MOHO, Gutenberg et LVZ 
b) structure du globe terrestre

 

Documents :
 Les ondes sismiques => les 3 types d'ondes et leur vitesse (enregistrement par trois sismographes)
 Les ondes sismiques et la connaissance de la structure de la Terre : très belle animation de Claude Perrin (Académie de Créteil)
 Les 3 types d’ondes d'un sismogramme / calcul de la vitesse des ondes P et S dans la croûte continentale (page Excel) / vitesse des ondes P et nature des matériaux 
 Discontinuité de Mohorovicic , calcul de la profondeur du Moho dans le Limousin / calcul de la profondeur du Moho dans les Alpes (chaque groupe travaillera sur une station différente des Alpes) ==>  principe du calcul  /  carte permettant l’accès aux stations  /  feuille de calcul « Excel »

 2 logiciels pour étudier la réflexion des ondes et la propagation des ondes P dans le globe (Logiciels de Jean-François Madre) ; ces logiciels nécessitent la dll VBRUN300 à placer dans le répertoire WINDOWS/SYSTEM

 Modélisations du trajet des ondes sismiques : rais laser pour montrer la déviation des ondes en fonction de la densité / zone d'ombre et noyau terrestre

 Calcul de la profondeur de la discontinuité de Guntenberg grâce à l'assemblage des sismogrammes par "SISMOLOG" puis à la feuille de calcul "EXCEL" (accès au corrigé)  
 Discontinuité "Low Velocity Zone" (= LVZ) entre la lithosphère et l'asthénosphère  

 

  II. Composition du globe : les apports de la pétrologie (échantillons de surface et mantelliques et météorites)

1) Connaissance des enveloppes superficielles  (croûte terrestre et manteau)
2) Connaissance des enveloppes profondes (manteau / noyau)
 
Documents :

 Protocole d'étude de la composition des roches superficielles à l'aide de "Mesurim" et d'"Excel" et feuille Excel pour le calcul de la composition chimique de 3 roches des enveloppes superficielles (granite, gabbro, péridotite)

 Cristallisation de la vanilline : un modèle pour comprendre la cristallisation des magmas

 Reconnaissance des principaux minéraux au microscope polarisant en LPNA et LPA

 Les principales roches des enveloppes superficielles terrestres => croûte continentale (granite) : caractéristiques et  LPA - LPNA ; croûte océanique : gabbro et basaltes (caractéristiques et  LPA - LPNA) ;  manteau (péridotites) : caractéristiques et LPA - LPNA.

  Mesure de la masse, du volume et de la densité terrestre

 Comparaisons chimiques : enveloppes terrestres / météorites et terre globale / enveloppes superficielles

 Composition des météorites : chondrites et météorites non chondritiques

 Météorites : de la trace spatiale, à l'impact puis la récolte

 Principaux cratères météoritiques terrestres (kmz Google Earth)

 

  III.  Les mécanismes d'accrétion et différenciation à l'origine de l'organisation structurale et chimique de la Terre

1)  La théorie de l'accrétion

2) Différenciation de la Terre

3) Datation de l'accrétion et de la différenciation

 

Documents :

Un scénario possible de la formation du système solaire (modèle de Wetherill)

Scénarios montrant la genèse des météorites non différenciées (= chondrites) et des météorites différenciées (= achondrites)

 Expérience de fusion en laboratoire des chondrites

 

 

 

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