La profondeur du Moho peut être calculée grâce aux enregistrements des séismes, en connaissant :
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Calcul de la profondeur du MOHO Les ondes sismiques obéissent à la loi de Snell – Descartes : le F' est donc le point image de l'objet qui le point où a eu lieu
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3°) Calcul de la profondeur du Moho ⬄ épaisseur de la croûte terrestre dans cette région ⇨ Parmi les ondes P, on distingue plusieurs sortes d'ondes se
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Utiliser des données sismiques et leur traitement avec des logiciels pour évaluer la profondeur du Moho Page 3 Acquis 1S : Structure du globe terrestre avec
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Pour le Moho plusieurs sismogrammes peuvent être utilisés Séisme du 19/01/ 1991 : profondeur focale h = 11 km Sismogramme reçu par la station OG02 (
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a) une nouvelle discontinuité: le moho • En 1909 Calcul de la distance parcourue par les ondes PMP: D= v x t soit 6 c) La profondeur du moho Les études
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Le but de ce problème est de calculer la profondeur du Moho dans les Alpes, c' est- à-dire la distance KA Pour cela, nous devons connaître certaines mesures
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Pour déterminer la profondeur du Moho dans cette région des Alpes, nous allons commencer par calculer la vitesse de propagation des ondes sismiques P
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La discontinuité de Mohorovičić, abrégée Moho, est la limite entre la croûte terrestre Calcul de la profondeur du Moho à partir de données de sismogrammes
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28 sept 2012 · 2°) Utiliser le fichier Excel permettant de calculer la profondeur du Moho et la distance de l'épicentre au point de réflexion Entrer dans la feuille
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FA1 correction
Partie 1
: Les caractéristiques de la croûte continentale L'an dernier vous avez travaillé sur le domaine océanique. Cette année, nous allons nous intéresser à la croûte continentale.Le domaine continental se distingue du domaine
océanique par la nature de la croûte constitutive de la lithosphère; ainsi - Des zones immergées peuvent appartenir au domaine continental (plateau continental) - Tandis que des zones émergées peuventêtre océaniques (Islande, la Réunion)
Croûte océanique
Croûte continentale
Schéma du profil A/B
ABMANTEAU
A BI/ L'épaisseur de la croûte continentale
PB: En 1738, le physicien Bouguer, qui a procédé à des mesures d'accélération de la pesanteur (force
gravitationnelle aujourd'hui), découvre que sur les montagnes, on constate une anomalie de gravitation
- elle est plus faible qu'en plaine - alors que le surplus de matière laissait supposer le contraire. On
parle d'anomalies de Bouguer. H Doc 2 page 144. et ci-dessous : anomalies gravimétrique au niveau des Alpes. En TP, nous avons constaté des variations d'altitude du domaine continental, parallèlement à des anomalies gravitationnelles (Doc1 page 144). La croûte continentale est épaissie au niveau des chaînes de montagne (reliefs élevés). Il y a donc du matériau en excès à leur niveau. On s'attend donc à trouver une anomalie gravimétrique positive au niveau des reliefs puisqu'il y a " de la croûte en excès ».HYPOTHESES
L'anomalie constatée peut-elle s'expliquer par la nature des matériaux profonds, l'épaisseur de la croûte...Position du Moho ? La nature des matériaux profonds ne peut être révélée que par desétudes sismiques (1S)
Grâce à Google-earth, nous avons pu construire le profil de profondeur du Moho. Il fait apparaître une " racine» crustale sous les
reliefs élevés.Mais comment MESURER cette épaisseur
1. Mesurer l'épaisseur de la croûte continentale
Rappel sur la propagation des ondes P
: http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-0031-1 Il faut étudier la propagation des ondes sismiques et mesurer leur vitesse sous les Alpes.Pour vérifier notre hypothèse, nous allons estimer la profondeur du Moho en différents points.
Pour ce faire on utilise le retard des ondes P réfléchies sur le Moho par rapport aux ondes directes.
H Doc page 146
Comprendre le principe
La profondeur du Moho peut être calculée grâce aux enregistrements des séismes, en connaissant :
• La profondeur du foyer du séisme (= profondeur focale) • La distance épicentrale (= distance de l'épicentre à la station d'enregistrement) • La vitesse des ondes P (= 6,25 Km / s) • Le retard des ondes PMP par rapport aux ondes P (calculé en secondes)Il suffit de choisir une station sismique sur la carte des Alpes, par exemple, et d'appliquer la formule
tirée de la démonstration suivanteDonnées : les points remarquables
C : épicentre du séisme
D : station où le séisme est enregistré
F : Foyer du séisme
B : Point de réflexion des ondes P
Données : les distances
FD : trajet des ondes P directes
CD : distance de l'épicentre à la station
H : profondeur du Moho
h : profondeur du foyer du séisme Données : les temps : (lues sur le sismogramme) t 1 : temps d'arrivée des ondes directes P à la station D t 2 : temps d'arrivée des ondes PMP à la station Dδt = t
2 -t 1Au point D parviennent d'abord les ondes P directes selon le trajet FD puis un second train d'ondes P (=
ondes PMP) selon le trajet FB et BD; on nomme dt le retard des ondes PMP par rapport aux ondes PCalcul de la profondeur du Moho
On connaît la vitesse des ondes P dans la croûte continentale dans les Alpes (V = 6,25 Km . s -1 Si on considère le triangle rectangle FCD, le théorème dePythagore
permet d'écrire : FD 2 =FC 2 +CD 2En remplaçant par leurs valeurs, on obtient
*(Vt 1 2 = h 2 +D 2 * = distance FD 2 soit t 1 2 = (h 2 + D 2 )/ V 2 De la même façon, si on considère le triangle rectangle CF'D, le théorème de Pythagore permet d'écrire : F'D 2 =CF' 2 +CD 2 En remarquant que FB+BD (trajet des ondes PMP) = F'B+BD et en remplaçant par leurs valeurs les diverses expressions, on obtient (Vt 2 2 = (2H-h) 2 +D 2 soit t 2 2 =(2H-h) 2 +D 2 /V 2 La suite du calcul est donnée ci-contre sachant que dt = t 2 -t 1 Calcul de la position du point de réflexion (distance AB) Le théorème de Thalès appliqué au triangle F'CD permet d'écrire l'égalité des rapports ci-contre :Il ne vous reste plus qu'à appliquer la 1
ère
formule pour connaître la profondeur du Moho et la 2de pour connaître la position du point de réflexion. Après avoir effectué le calcul, à la main et calculette pour le 1 er exemple, afin de bien comprendre le principe, pour les suivants, utilisez le tableau Excel appeléCalculs de la profondeur du Moho » joint
à l'article.
H Exercice 5 page 160. + fiche exercice. (voir rubrique correction)2. Résultats : l'épaisseur de la croûte continentale.
Correction exercice 11 page 162
- Sous les Alpes : (profil Ecors)On note bien la présence d'un épaississement crustale sous les Alpes. On notera que le Moho y est
discontinu (voir chapitre suivant)Profondeur du Moho à l'échelle de la
planèteProfondeur moyenne sous les océans
: 10 KmProfondeur moyenne sous les
continents : 30 KmZones de profondeur
- Très élevée : Sous les chaînes de montagnes - Moyenne : Centre des plaques continentales - Moins élevée : Plateaux continentaux 30 Km50 Km
PB : comment expliquer les anomalies gravimétriques négatives sont localisées dans les zones
d'épaisseur maximale3. La densité de la croûte continentale.
H Nous avons évalué en TP la densité des roches caractéristiques (Doc page 147)Du manteaupéridotite3,3
De la croûte océaniqueGabbro3
De la croûte continentaleGranite2,5
Ainsi l'excès de masse induit par la racine crustale est compensé par la plus faible densité de la croûte
continentale. Comment expliquer ces différences de densité