LA SOURCE SISMIQUE

San Andreas

1900 2000

SEISMES

PARKFIELD Californie

Prédit en 88

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Explosion

Radiation P

Glissement

Radiation P

Radiation SSimple Couple

Glissement

Radiation P

Radiation S Double couple

LOG10(μDS)=1.5M+9.1

• D déplacement ~L/10000

• S surface ~ L2 ou LL0

• μ Rigidité 1.26 1010 Pa

• M magnitude

• Magnitude 0L=10 mD=1 mm

• Magnitude 4L=1 kmD=10 cm

• Magnitude 9L= 300 kmD=30 m

COMPOSITION• Manteau

• Noyau

Abundances in the Universe/Crust

Fe

Be

Mg Al Si

Pb

Melting Temperature

Goldschmidt Classification

Chondrite

Siderophile (Fe, Ni...)

Lithophile (Si, Mg, Ca, Al, K...)

Atmophile (N, He...)

• Masse de la Terre M : 6. 1024 kgRayon de la Terre R : 6371 km, du noyau Rn=3470 kmDensité moyenne rhobar : 5.5 g/cm3

Moment d'inertie I : 0.33 MR2

La densité moyenne de la Terre est bien supérieure à la densité des silicates trouvés au sommet du manteau (environ 3.3 g/cm3). Il y a donc du matériau plus dense en profondeur.

• Le moment d'inertie est inférieur au moment d'inertie d'une sphère homogène (0.4 MR2 comme nous le calculons). Il y a concentration de matériau dense vers le centre de la Terre.Exercice : calculer la masse, la densité moyenne et le moment d'inertie d'une sphère stratifiée en deux couches homogènes : densité rho1 de r=0 à Rn, puis densité rho2

• solution : rho1 = 12.7 kg m3, rho2=4.2 kg m3. La masse du noyau est de 37% de la masse de la Terre

Nature du noyau 1)

• La composition des roches échantillonables est (Mg0.9 Fe0.1)2 Si O4 Olivine

Sol. solide de Forsterite Mg2 Si O4 et Fayalite Fe2 Si O4

Or dans les chondrites et dans le vent solaire le rapport molaire Fe/Mg=.84

• Quel est la masse d’un noyau uniquement composé de Fe? (Les masses molaires de Mg, Fe, Si, O sont 24.3, 56, 28 et 16).

• Les proportions massiques dans le manteau sont 30, 8, 19 et 43%. Le nombre total de moles de Fe estNFe=Mnoyau/mfe+Mmanteau/mOl*0.2Le nombre total de moles de Mg estNMg=Mmanteau/Mol*1.8Le noyau fait 33 % de la masse de la Terre

Nature du noyau 2)

Average Composition Of the Oceanic Crust

Oxide Weight %

SiO2 50.0

Al2O3 16.0

CaO 11.3

FeO 10.0

MgO 7.7

Na2O 2.8

TiO2 1.5

K2O 0.15

P2O5 0.12

Average Composition of the Continental Crust

Oxide Weight %

SiO2 66.0

Al2O3 15.5

FeO 4.6

CaO 3.7

K2O 3.5

Na2O3 3.2

MgO 2.4

TiO2 0.6

P2O5 0.2

  Hofmann (1988)

Hart and Zindler (1986)

Pyrolite (Ringwood, 1966)

Mason (1966)

Hutchinson, (1974)

SiO2 45.96 46.38 45.2 48.1 45.0

MgO 37.78 38.12 37.5 31.1 39.0

FeO 7.54 7.619 8.0 12.7 8.0

Al2O3 4.06 4.097 3.5 3.1 3.5

CaO 3.21 3.239 3.1 2.3 3.25

Na2O 0.332 0.333 0.57 1.1 0.28

Cr2O3     0.43 0.55 0.41

MnO     0.14 0.42 0.11

P2O5     0.06 0.34  

K2O   0.032 0.13 0.12 0.04

TiO2 0.181 0.182 0.17 0.12 0.09

NiO         0.25 Table 1. Mantle

bulk major

element compositi

ons.