Apports sismologiques et thermiques à la connaissance du globe terrestre
Cette section explore comment l'étude des séismes et des propriétés thermiques de la Terre a considérablement amélioré notre compréhension de la structure interne du globe terrestre. L'analyse des ondes sismiques, en particulier, a joué un rôle crucial dans la révélation des différentes couches et discontinuités au sein de la planète.
Les ondes sismiques
Les séismes sont le résultat de la libération soudaine d'énergie accumulée dans les roches sous l'effet de contraintes tectoniques. Cette énergie se propage sous forme d'ondes sismiques, qui se divisent en trois types principaux :
- Les ondes P (primaires) : ondes de compression/dilatation
- Les ondes S (secondaires) : ondes d'oscillation
- Les ondes de surface (R pour Rayleigh et L pour Love) : ondes de torsion
Example: Lors d'un séisme, les ondes P sont les premières à être enregistrées, suivies des ondes S, puis des ondes de surface.
La propagation des ondes sismiques à travers différents milieux obéit aux lois de Snell-Descartes, ce qui permet d'étudier la structure interne de la Terre en analysant les changements de vitesse et de direction de ces ondes.
Structure superficielle du globe
L'étude de la propagation des ondes sismiques a permis de mettre en évidence les premières couches du globe terrestre et d'identifier des discontinuités importantes :
Vocabulary: Une discontinuité est une limite en profondeur séparant deux milieux aux caractéristiques physiques et/ou chimiques différentes.
Le Moho, découvert par André Mohorovicic, est une discontinuité majeure séparant la croûte du manteau. Cette découverte a été cruciale pour comprendre la transition entre ces deux couches fondamentales de la Terre.
Highlight: Le manteau, situé sous les croûtes océanique et continentale, est principalement composé de péridotite, une roche dense avec une vitesse de propagation des ondes sismiques élevée.
L'analyse des vitesses des ondes P et S a révélé que :
- Plus le milieu traversé est dense, plus la vitesse des ondes est rapide.
- Plus le milieu est ductile ou chaud, moins les ondes sont rapides.
- Les changements de vitesse indiquent des transitions dans la nature ou le comportement physique des roches.
Ces observations ont permis d'établir des modèles détaillés de la structure interne de la Terre, comme le modèle PREM (Preliminary Reference Earth Model), qui décrit l'évolution de la vitesse des ondes sismiques à travers les différentes couches du globe.
