4/ La structure de la terre par la sismologie

- Utiliser des profils de vitesse et de densité du modèle PREM.

construire le graphe de vitessse des ondes en fonction de la profondeur → discontinuités → couches

modèle sismique PREM [Preliminary Reference Earth Model]

Les informations tirées du trajet et de la vitesse des ondes sismiques permettent de comprendre la structure interne de la Terre : croûte – manteau – noyau ; état du noyau externe liquide et du noyau interne solide

Lancez sismolog

Accéder au "Modèle de Terre" à paramétrer par la commande "Options" : cocher "Ondes P", "Réfractées" et "Pas à pas".
Cocher  "Deux couches + saut".
Ouvrir la fenêtre présentant un Assemblage de 32 tracés obtenus dans différentes stations à partir de différents séismes, choisis pour reconstituer le temps de propagation des ondes P en fonction de la distance à l'épicentre.
La commande "Solutions" (avec "Voir les temps de référence" ou "Corriger les dépouillements") permet de repérer par x l'arrivée des ondes P à chaque station.
On peut aussi dépouiller quelques stations manuellement.

On remarque le saut entre les stations 100,8° et 115,8° avec un décalage de plus de 5 mn dans l'hodochrone : aucune station n'est disponible entre ces deux distances épicentrales, c'est la zone d'ombre due à la réfraction des ondes P dans le noyau.
On retourne au Modèle de Terre par "Fichier" - "Fermer" en enregistrant les pointés.

La courbe des temps d'arrivée des ondes P aux stations en fonction de leurs distances épicentrales (hodochrone) se dessine, avec un saut de 5 mn entre 100,8° et 115,8°.

On peut choisir plusieurs modèles de globe (icône "modèle") , tracer les propagations des ondes (icône "rai") , choisir le type d'onde (icônes "ondes p et ondes s", choisir le type d'onde (réfléchies, réfractées, multiples). Notons que si l'on travaille avec les ondes S, la zone d'ombre n'est pas directement visible car le logiciel montre que dans le noyau externe, les ondes S génèrent des ondes P. Le menu option permet un affichage instantané (mode normal) un mode pas à pas (beaucoup trop long) et un mode "temps réel X500 qui ressemble alors beaucoup à la visualisation du logiciel onde P.

hodochrone, hodographe [chemin ; temps ; écrire] = raies sismiques à travers le globe

zone d’ombre

5/ litho/asthénosphère

[lithos = pierre ; asthénos = sans force, mou]

- Concevoir une modélisation analogique et réaliser des mesures à l’aide de dispositifs d’expérimentation assisté par ordinateur, ou des microcontrôleurs pour étudier la propagation d’ondes à travers des matériaux de nature pétrographique différente ou de comportement mécanique différent. - Étudier par expérimentation assistée par ordinateur et/ou par modélisation analogique les paramètres à l’origine des modifications de la vitesse des ondes (nature du matériau, de sa rigidité/plasticité, effet de la température).

Principe de la mesure ExAO : https://youtu.be/OHvo6eXxwZM

Résultats : http://jdupuysvt.free.fr/spip.php?article299

la vitessse des ondes est modifiée en fonction du milieu => différentes vitessse = différents milieux

→ propagation des ondes sismiques => discontinuités + nature du milieu

- Consulter et exploiter une base de données sismologiques.

En 1964 dans le Pacifique sud, les géologues Oliver, Isacks & Sykes enregistrent les ondes sismiques produites par un séisme profond dont l’épicentre est situé à égale distance des stations sismiques Fidji et Tonga. Ils observent que les ondes P parviennent 2 secondes plus tôt à Tonga qu’à Fidji

ouvrir sismolog

repérer Fidji et Tonga

afficher les séismes, toutes magnitudes

outils → coupe → définir puis

dessiner une coupe de Fidji à Tonga

expliquez

L’étude des séismes au voisinage des fosses océaniques permet de différencier le comportement d’une lithosphère cassante par rapport à une asthénosphère plus ductile.

sismo de surface, profil sismique croûte

Les études sismologiques montrent les différences d’épaisseur entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale.