La discontinuité entre la croûte et le manteau

 

L'étude des séismes enregistrés dans différentes stations a mis en évidence une discontinuité entre la croûte, partie superficielle du globe terrestre et le manteau supérieur. Cette étude a apporté des renseignements sur la profondeur et sur l'épaisseur de la croûte terrestre ainsi que sur la partie externe du manteau.

 

Comment la propagation des ondes sismiques révèle-t-elle la structure de la partie superficielle de la Terre ?

  • La discontinuité de Mohorovicic

Cette discontinuité a été mise en évidence par les études de vitesse effectuées sur les ondes réfléchies et les ondes réfractées.

• Voir une expérimentation sur les ondes réfléchies et réfractées.
Voir un exemple de calcul de la profondeur du manteau par sismique réflexion.
Ce site de l'académie de Lyon nous donne un exemple d'étude de deux séismogrammes permettant de calculer la profondeur du Moho.

 

  • Apport de la sismique expérimentale à la connaissance de la croûte terrestre

a) Les techniques employées :

Ces deux techniques sont décrites dans quelques sites anglophones ou francophones :
le .
une autre page du même site présente des descriptions en français des techniques, avec de nombreux schémas mais aussi des photographies des appareils employés.
Ces techniques sont également développées sur une site canadien expliquant les techniques du "lithoprobe", véritable scanner de la Terre.

Travaux pratiques

Il est possible d'utiliser des simulations informatiques afin de bien comprendre les images enregistrées par ces méthodes. Les logiciels réalisés par JF Madre de l'académie d'Amiens expliquent ces deux techniques. Ils sont téléchargeables sur le site SVT de l'académie d'Amiens avec leur mode d'emploi et les informations nécessaires pour leur utilisation en classe.

Pour télécharger les logiciels :
• se connecter au site de l'académie d'Amiens
http://www.acamiens.fr/academie/pedagogie/svt/info/logiciels/sismique/sisref7.htm
• cliquer sur les fichiers SISREF.EXE et SISREFR.EXE puis suivre les indications données sur cette page.
mode d'emploi et quelques suggestions d'utilisations

Ces logiciels sont également disponibles sur le cédérom du groupe de recherche du ministère diffusé gratuitement dans les lycées.

 

Une copie d'écran de sisrefl.exe.

Remarque : au niveau pédagogique, il est préférable de faire varier l'épaisseur des couches pour mieux comprendre l'enregistrement observé. Pour cela, glisser avec la souris le trait de séparation des réflecteurs.

 

Une copie d'écran de sisrfr.exe.

 

b) Recherche du Moho dans les Alpes :

Différents programmes européens étudient la structure de la lithosphère au niveau des Alpes :

le programme français ECORS (Etude de la Croûte continentale et Océanique par Réflexion Sismique)
• le programme suisse NRP20
• le programme italien CROP.

Ces programmes étudient la structure de la lithosphère d'après l'analyse des données de sismique réflexion suivant des coupes transversales ou transects dont la localisation est précisée sur la carte ci-dessous. Cette carte est extraite du site des Sciences de la Terre de l'université de Lausanne qui présente une synthèse incomparable de ces travaux européens.

 

 

Voici deux exemples de profil, extraits du site (parmi les nombreuses informations que l'on peut y trouver sur les vues actuelles de la structure de la lithosphère au niveau des Alpes). Cliquer sur l'image pour obtenir en haute résolution ces documents exceptionnels sur la structure des Alpes.


La coupe résultats des programmes ECORS-CROP

 


Documents extraits du site http://www-sst.unil.ch/research/seismic/w_alps.htm. Ne pas manquer la consultation de ce site, une véritable mine pour traiter le sujet.

 

 

Calculer la profondeur du Moho par sismique réflexion. http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/
biologie/carip/sismo/sismo.html
Site canadien exposant la technique de sismique réflexion et de sismique réfraction. http://www.science.ubc.ca/
~eoswr/lithoprobe/slide.html
Université de Lausanne : techniques de sismique réflexion et réfraction. http://www-sst.unil.ch/research/
seismic/Teaching.htm
Page en français sur les techniques de sismique. http://www-sst.unil.ch/perso_pages
/tacchini/main1F.htm

 

 

 

 

 

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