Correction de la géothermie Proposition correction : remontée du Moho sous le fossé rhénan manteau à la base de la croûte (idem intrusion magmatique)
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Correction de la géothermie
StationDistance D à
l"épicentre (km)Temps de trajet T des ondes P réfléchies (s)A 177,2 29,6
B 234,5 38,3
C 208,7 34,2
D 374,9 60,7
On considère le foyer du séisme comme superficiel et la vitesse Vp des ondes P constante et égale à 6,25 km.s -1. b.Expliquez en quelques mots pourquoi le Moho provoque l"apparition d"ondes P réfléchies. c.Indiquez sur la carte pour chaque station le point de réflexion des ondesP sur le Moho.
d.Calculez la profondeur du Moho pour chacun de ces points. Expliquez votre raisonnement par un schéma. e.Reportez les valeurs obtenues sur la carte. Identifier la profondeur duMoho au niveau du fossé rhénan ?
Λ5ΉЋΜ
5 I I{. I{/ I{5 Les ondes issues d"un séisme survenu en Alsace sont enregistrées dans différentes stations (Doc. 1). On dispose ainsi du temps de parcours des ondes P IMais bref .......
On veut montrer...
Un Moho peu profond et une remontée du manteau • avec Excel en plaçant la température en Y et la profondeur en X grâce à l"équation de la courbe de régression. • en réfléchissant quand la profondeur est en Y et la température en X.. • Réfléchir quand on fait apparaître des droites de régression alors que les points ne sont pas alignés Le gradient géothermique moyen existant dans la croute continentale est de 30°/km. Construction de la courbe représentant un géotherme moyen : l"équation y = ax Température = a * profondeur D"après le gradient 30°C/km, si x = 1km, on sait que la température y = 30°C, donc a = 30 Pour que le graphique puisse être tracé à l"aide d"un tableur grapheur, il faut tout d"abord créer un tableau de données avec les valeurs nécessaires à la réalisation du graphique. Pour la colonne profondeur du tableau, il est nécessaire de rentrer les valeurs manuellement (valeurs comprises entre 0 et 7 km)Pour la température du tableau, la
valeur est liée à celle de la profondeur d"après la formule trouvée à la question précédente.La température = 30 * la
profondeur. Placer sur le graphique des données de températures relevées à différentes profondeurs pour plusieurs sites localisés en différentes points du monde En Alsace (Soultz
, Eschau, Lipsheim), le gradient parait légèrement plus élevé que le gradient moyen,50 à 60°C/km.
Dans le cas de l"
Islande
, deBouillante
(Guadeloupe) et du Japon, le gradient géothermique est beaucoup plus élevé (100 à200°C/km) On constate :des valeurs différentes de gradient thermique et on peut en chercher l"origine Pour aller plus loin : il ne faut pas oublier le facteur TEMPS Temps et distances, caractéristiques du transfert de chaleur par conduction dans la croûte ,sont donnés par les solutions généralisées de l"équation de Fourrier: x = .t t = x 2 /1 Ma.= 3,154 10
13 secondes et pour le granite 0,7 < < 1,3 mm
2s-1 En 1 Ma, la chaleur est transférée par conduction sur 5 à 6 km a= Diffusivité thermique qui s"exprime en m2 s-1 (variable selon la nature des roches) X = distance On peut donc relier le temps nécessaire au transfert de chaleur Extension continentale = " choc thermique » imposé par le manteau à la base de la croûte (idem intrusion magmatique) La remontée du manteau lors de l"extension => apport de chaleur à la base de la croûte amincie ( 25 kmIl faut environ
12-13 Ma
pour que cette chaleur soit transférée en surface dans un site exploitable en géothermie. La production de chaleur dans le manteau est très faible, donc s"il apporte de la chaleur à la croûte , il va se refroidir (re-équilibrage thermique par conduction). Cela prendra entre1 et 4 Ma
selon le volume de manteau impliqué et la différence de température entre croûte et manteau.L"extension est datée Oligocène : 33 Ma
La profondeur du Moho
24 à 25 km
L"anomalie thermique a été dissipée en
23 MaDONC Le gradient géothermique devrait être normal depuis 10 Ma ! 21
< 60C