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CHAPITRE 4

La Terre vue par la géophysique

Quelques idées fortes :

 

Gravité

En 1798 Cavendish mesure G= 6.67 10-11 SI et montre que la Terre est constituée de 2 couches

L’unité de pesanteur, le gal, équivaut à 10-2m.s-2 La pesanteur terrestre est de l’ordre de 980 gal :

Le fil à plomb (g) ne passe pas par le centre de la Terre, sauf aux pôles;

L’intensité du champ de pesanteur varie avec la latitude. ;

L’image du champ de pesanteur est l’image de la topographie , faible au droit des fosses, fort au droit des montagnes

Les hétérogénéïtés de masses volumiques dans la croûte terrestre sont compensées :

Cette compensation est de type hydrostatique, elle est appelée isostasie ;

Elle confirme la plasticité de la Terre

 

 

Séismicité

Un séisme émet au foyer des ondes de volume :

P, ondes de compression dilatation (longitudinales) elles traversent tous les milieux ;

S, ondes de cisaillement (transversales), et ne sont pas transmises par les liquides ;

En arrivant à la surface, P et S créent des ondes dévastatrices propagées en  surface, dites ondes de Love et de Rayleigh

Discontinuité de Mohorovicic, sépare la croûte du manteau :

Croûte = constituée de silicate alumineux, SiAl ; Manteau = constitué de silicate magnésien, SiMg, alias SiMa ;

Croûte océanique : « Moho » à 5-10 km; Croûte continentale : « Moho » à 20-30km, jusqu’à 70 km sous les montagnes ;

Asthénosphère = LVZ dans le manteau = zone ductile débute vers 100 km et finit vers 250 km ;

Lithosphère = tout ce qui est au dessus de la LVZ ( et donc a un comportement fragile)

Discontinuité à 670 km sépare manteau supérieur et manteau inférieur :

Jusqu’à 900 km environ zone de transformation de la structure spinelle (r faible) à la structure perovskite (r fort) ;

Couche D’’, Vers 2850 juquà 2900km, résultant des interactions entre manteau et le noyau ;

Discontinuité de Gutemberg, à 2900km, sépare le manteau solide (silicaté) du noyau liquide (alliage fondu de Fe-Ni) :

C’est la coupure majeure de toutes les planètes rocheuses : sur terre : r manteau = 4 ; r noyau = 12  ;

Le Dr très fort crée une zone d'ombre sismique en surface (pas d’ondes reçues entre 105 et 142°) ;

Le noyau ne transmet pas les ondes S, il est liquide

Discontinuité de Lehmann à 5100 km, sépare le noyau liquide de la graine (alliage cristallisé de Fe-Ni)

 

 

Magnétisme

En 1600 Gilbert énonce que le champ magnétique est un dipôle, et qu'il est interne à la planète :

le champ F est défini par :

Sa déclinaison D (angle entre les directions des pôles magnétique et géographique) ;

Son inclinaison I (angle avec l’horizontale dans le plan du méridien magnétique) ;

Son intensité, qui varie de l'équateur au pôle, entre 33000 et 70000 Nano-Teslas ;

90% du champ est assimilable à un dipôle, incliné de 11.5° sur l'axe de rotation de la Terre :

Aucun champ rémanent ne peut subsister au-delà de 25 à 30 Km de profondeur ;

Le champ terrestre est actif, il varie avec le temps (variation séculaire) ;

Le noyau ferreux liquide de la Terre fonctionne comme une géodynamo magnétohydrodynamique

la magnétosphère est déformée par la pression de vent solaire,

Elle s’étend à 10 rayons terrestres seulement côté Soleil, et à plus de 1000 rayons terrestres du côté nuit !

Le champ terrestre, comme le champ solaire, s’inverse ;

Le mécanisme de ces inversions est complexe et encore mal compris ;

L'intensité du champ décroît, s'annule durant l'inversion, puis augmente à nouveau.

 

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