2 Géoïde et subduction
Au-dessus d’une zone de subduction, plusieurs
effets peuvent influencer le géoïde :
• la plaque en subduction est plus dense que le
manteau environnant, donc produit un excès
de masse,
• le relief au niveau de la zone de subduction est
marqué par une fosse très profonde. Comme l’eau
qui remplit cette fosse est moins dense que les
roches, elle génère un déficit de masse.
Ce sont les deux effets majeurs, mais on pourrait
prendre en compte la fusion des roches dans le
coin de manteau, la présence d’un arc crustal voire
d’un épaississement pour une situation comme
celle des Andes.
Comme on observe des anomalies positives au-dessus des zones de subduction, cela signifie que l’on a
un excès de masse en profondeur. C’est donc l’effet
de la plaque dense qui dominerait.
Chapitre 5
Pour bien démarrer
1 b. 2 a. 3 c.
Testez-vous
le. 2c. 3c. 4a. 5a-c. 6d.
Exercices
1 Le séisme de Sumatra en 2004
L’unité est : Pa- m2-m. Pa est l’unité de pression
(force par unité de surface). Donc l’unité du moment sismique est N ■ m, soit une énergie et donc
des joules.
On déduit la valeur du moment sismique de la
relation
8,8 = 2/3 log10M0 + 6,06.
On a donc
Mo=1O3/2x9’3+6'o6~1O2°J.
D’après l’expression du moment sismique, on a
102° = 30- 109x 1 200 OOOxLx 1,
où L est la profondeur de la rupture de la faille.
Avec ces valeurs on obtiendrait environ 1,4 km.
Des estimations plus poussées (les lois simples
saturent pour les très forts séismes) permettent
en réalité d’estimer le moment à environ 10" J, et
une largeur de la faille proche de l’épaisseur d une
plaque tectonique : 100 km.
On obtient une vitesse de propagation de la rupture
de 2 km • s '. C’est une vitesse proche de la vitesse
de propagation des ondes 5.
2 Zone d’ombre
Le point représente la position d’un séisme, les
triangles des sismomètres. La couche intérieure
est le noyau et la couche supérieure est le manteau.
La loi de Snell-Descartes indique un rapport entre
les angles d’incidence et de réfraction, et les vitesses de part et d’autre de l’interface. L’angle de
réfraction est plus grand que l’angle d’incidence
sur la figure précédente pour expliquer les angles
observés. Donc la vitesse dans le noyau externe est
plus faible que dans le manteau..
Le point représente la position d’un séisme, les
triangles des sismomètres. La couche intérieure
est le noyau et la couche supérieure est le manteau.
La loi de Snell-Descartes indique un rapport entre
les angles d’incidence et de réfraction, et les vitesses de part et d'autre de l'interface. L'angle de
réfraction est plus grand que l’angle d’incidence
sur la figure précédente pour expliquer les angles
observés. Donc la vitesse dans le noyau externe est
plus faible que dans le manteau.
La figure ci-dessus montre les deux trajets à considérer (R! et Rj). L'onde directe qui passerait par le
centre de la Terre, et l’onde qui serait réfléchie à 90°
415
Au-dessus d’une zone de subduction, plusieurs
effets peuvent influencer le géoïde :
• la plaque en subduction est plus dense que le
manteau environnant, donc produit un excès
de masse,
• le relief au niveau de la zone de subduction est
marqué par une fosse très profonde. Comme l’eau
qui remplit cette fosse est moins dense que les
roches, elle génère un déficit de masse.
Ce sont les deux effets majeurs, mais on pourrait
prendre en compte la fusion des roches dans le
coin de manteau, la présence d’un arc crustal voire
d’un épaississement pour une situation comme
celle des Andes.
Comme on observe des anomalies positives au-dessus des zones de subduction, cela signifie que l’on a
un excès de masse en profondeur. C’est donc l’effet
de la plaque dense qui dominerait.
Chapitre 5
Pour bien démarrer
1 b. 2 a. 3 c.
Testez-vous
le. 2c. 3c. 4a. 5a-c. 6d.
Exercices
1 Le séisme de Sumatra en 2004
L’unité est : Pa- m2-m. Pa est l’unité de pression
(force par unité de surface). Donc l’unité du moment sismique est N ■ m, soit une énergie et donc
des joules.
On déduit la valeur du moment sismique de la
relation
8,8 = 2/3 log10M0 + 6,06.
On a donc
Mo=1O3/2x9’3+6'o6~1O2°J.
D’après l’expression du moment sismique, on a
102° = 30- 109x 1 200 OOOxLx 1,
où L est la profondeur de la rupture de la faille.
Avec ces valeurs on obtiendrait environ 1,4 km.
Des estimations plus poussées (les lois simples
saturent pour les très forts séismes) permettent
en réalité d’estimer le moment à environ 10" J, et
une largeur de la faille proche de l’épaisseur d une
plaque tectonique : 100 km.
On obtient une vitesse de propagation de la rupture
de 2 km • s '. C’est une vitesse proche de la vitesse
de propagation des ondes 5.
2 Zone d’ombre
Le point représente la position d’un séisme, les
triangles des sismomètres. La couche intérieure
est le noyau et la couche supérieure est le manteau.
La loi de Snell-Descartes indique un rapport entre
les angles d’incidence et de réfraction, et les vitesses de part et d’autre de l’interface. L’angle de
réfraction est plus grand que l’angle d’incidence
sur la figure précédente pour expliquer les angles
observés. Donc la vitesse dans le noyau externe est
plus faible que dans le manteau..
Le point représente la position d’un séisme, les
triangles des sismomètres. La couche intérieure
est le noyau et la couche supérieure est le manteau.
La loi de Snell-Descartes indique un rapport entre
les angles d’incidence et de réfraction, et les vitesses de part et d'autre de l'interface. L'angle de
réfraction est plus grand que l’angle d’incidence
sur la figure précédente pour expliquer les angles
observés. Donc la vitesse dans le noyau externe est
plus faible que dans le manteau.
La figure ci-dessus montre les deux trajets à considérer (R! et Rj). L'onde directe qui passerait par le
centre de la Terre, et l’onde qui serait réfléchie à 90°
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