Le temps d’arrivée pour l’onde directe est :
1 = 2 VM/vM + 2 Dn/vn
Avec Dm l’épaisseur du manteau (2 900 km), DN
l’épaisseur du noyau (3 500 km), vM la vitesse de propagation de l'onde P dans le manteau (-11 km ■ s-1),
et vN la vitesse de propagation de l’onde P dans
le noyau (~9 km • s-1). Ce temps est de quasiment
22 minutes.
Pour l’onde réfléchie à la surface, il faut calculer la
distance entre l'épicentre et le point de réflexion. La
trigonométrie ou le théorème de Pythagore permet
d'estimer cette distance LM : c’est le produit du rayon
terrestre par la racine de 2, soit environ 9 051 km.
Le temps d’arrivée de l’onde réfléchie est :
1 ~ 2
Ce temps est d’un peu plus de 28 minutes. L’écart
temporel est d’à peu près 6 minutes.
Chapitre 6
Pour bien démarrer
1 d. 2 c. 3 a.
Testez-vous
le. 2 d. 3 b. (a = stromatolite ; b = gneiss ;
c = conglomérat à diamants ; c = obsidienne)
4 c.
Exercices
1 Composition en uranium du manteau
terrestre
• Pour un élément lithophile, on utilise l’équation
bilan décrite plus haut :
Qh = ^ts (-TS
• En insérant les valeurs dans l’équation ci-dessus,
on obtient 21 • 10-9 kg par kg de roche.
• L'équation bilan s’écrit :
^ts cts =
+ ^ccQc
où CC indique croûte continentale. En utilisant
les valeurs numériques, on obtient 14 • 10-9 kg par
kg de roche.
• Soit la référence chondritique n’est pas pertinente,
soit il existe un réservoir d’uranium dans le
manteau profond.
2 Olh ine et serpentine
• 3Mg2SiO4 + SiO2 + 4H2O -> 2 Mg3Si2O5(OH)4
• Pour 3 moles de forstérite, 4 moles d’eau sont
stockées dans la roche. Donc on obtient
4 x 0,018/(3 x 0,14069) - 0,17 kg d’eau par kg
de roche.
• Le flux d’eau est
5 • 1012 x 0,17 = 8,5 • 1011 kg an-1.
Le temps qu’il faudrait à flux constant vaut
1,4-1021/8,5 ■ 1011 - 1,6-109 ans, soit 1/3 de l’histoire de la Terre.
Chapitre 7
Pour bien démarrer
1 d. 2 b. 3 a.
Testez-vous
1 b. 2 a. 3 c. 4 f. 5 c. 6 a. 7 b.
Exercices
1 Température dans un système en convection
Température
• Oui : au sommet et au fond sur une faible épaisseur.
• 24 °C x 0,5 W • m-1 • K-'/0,02 m = 0,240 W • m"2
• On peut utiliser cette expérience pour imaginer
la structure convective du manteau. La base est
une couche à fort gradient thermique, depuis
laquelle des panaches montent. Le sommet est
aussi une couche à fort gradient dont des parties
coulent. Le flux de chaleur à la surface est fort.
A l’intérieur la température varie peu. On peut
utiliser ces expériences pour comprendre le lien
entre flux de chaleur en surface, structure convective et les paramètres du système, par exemple.
2 Viscosité du manteau
Une plaque plonge sur tout le manteau. À un instant
donné, on peut considérer qu’il y a un équilibre
des forces entre l’excès de poids de la plaque et les
416
1 = 2 VM/vM + 2 Dn/vn
Avec Dm l’épaisseur du manteau (2 900 km), DN
l’épaisseur du noyau (3 500 km), vM la vitesse de propagation de l'onde P dans le manteau (-11 km ■ s-1),
et vN la vitesse de propagation de l’onde P dans
le noyau (~9 km • s-1). Ce temps est de quasiment
22 minutes.
Pour l’onde réfléchie à la surface, il faut calculer la
distance entre l'épicentre et le point de réflexion. La
trigonométrie ou le théorème de Pythagore permet
d'estimer cette distance LM : c’est le produit du rayon
terrestre par la racine de 2, soit environ 9 051 km.
Le temps d’arrivée de l’onde réfléchie est :
1 ~ 2
Ce temps est d’un peu plus de 28 minutes. L’écart
temporel est d’à peu près 6 minutes.
Chapitre 6
Pour bien démarrer
1 d. 2 c. 3 a.
Testez-vous
le. 2 d. 3 b. (a = stromatolite ; b = gneiss ;
c = conglomérat à diamants ; c = obsidienne)
4 c.
Exercices
1 Composition en uranium du manteau
terrestre
• Pour un élément lithophile, on utilise l’équation
bilan décrite plus haut :
Qh = ^ts (-TS
• En insérant les valeurs dans l’équation ci-dessus,
on obtient 21 • 10-9 kg par kg de roche.
• L'équation bilan s’écrit :
^ts cts =
+ ^ccQc
où CC indique croûte continentale. En utilisant
les valeurs numériques, on obtient 14 • 10-9 kg par
kg de roche.
• Soit la référence chondritique n’est pas pertinente,
soit il existe un réservoir d’uranium dans le
manteau profond.
2 Olh ine et serpentine
• 3Mg2SiO4 + SiO2 + 4H2O -> 2 Mg3Si2O5(OH)4
• Pour 3 moles de forstérite, 4 moles d’eau sont
stockées dans la roche. Donc on obtient
4 x 0,018/(3 x 0,14069) - 0,17 kg d’eau par kg
de roche.
• Le flux d’eau est
5 • 1012 x 0,17 = 8,5 • 1011 kg an-1.
Le temps qu’il faudrait à flux constant vaut
1,4-1021/8,5 ■ 1011 - 1,6-109 ans, soit 1/3 de l’histoire de la Terre.
Chapitre 7
Pour bien démarrer
1 d. 2 b. 3 a.
Testez-vous
1 b. 2 a. 3 c. 4 f. 5 c. 6 a. 7 b.
Exercices
1 Température dans un système en convection
Température
• Oui : au sommet et au fond sur une faible épaisseur.
• 24 °C x 0,5 W • m-1 • K-'/0,02 m = 0,240 W • m"2
• On peut utiliser cette expérience pour imaginer
la structure convective du manteau. La base est
une couche à fort gradient thermique, depuis
laquelle des panaches montent. Le sommet est
aussi une couche à fort gradient dont des parties
coulent. Le flux de chaleur à la surface est fort.
A l’intérieur la température varie peu. On peut
utiliser ces expériences pour comprendre le lien
entre flux de chaleur en surface, structure convective et les paramètres du système, par exemple.
2 Viscosité du manteau
Une plaque plonge sur tout le manteau. À un instant
donné, on peut considérer qu’il y a un équilibre
des forces entre l’excès de poids de la plaque et les
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