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  • TD2 TD2 la Terre : Analyse des structures internesla Terre : Analyse des structures internes

    Mthodes danalyse indirects pour dcouvrir la structure Mthodes danalyse indirects pour dcouvrir la structure interne de la Terreinterne de la Terre

    1) gravimtrie et isostasie1) gravimtrie et isostasie

    2) magntisme2) magntisme

    3) sismologie3) sismologie

    44) tldtection ) tldtection satellitalesatellitale

    5) 5)

  • 1) Gravimtrie et isostasie1) Gravimtrie et isostasie

    * Dfinitions et rappels

    gravimtrie = tude de la direction et intensit de la pesanteurchamp de pesanteur et goide.

    Surface dquipotentielle dquilibre des mers

    mesur par satellites

  • * Dfinitions et rappels (suite)

    Anomalie de Bouguer = valeur de pesanteur thorique valeur mesure la surface de la Terre , pralablement corrig des effets daltitude, de plateau et de relief

    correction daltitude correction de plateau correction topographique

    Anomalies de Bouguer = 0

    MAIS.

  • (France)(France)

  • Effets de relief (excs ou dficit de masse) est naturellement compens en profondeur:

    ISOSTASIE = quilibre hydrostatique

    Un relief (excs de masse en surface) est compens par une masse faible en profondeur

    Exemple: le glaon dans le pastis

  • * Modles de compensation isostatique:

    Modle dAIRYTD2

    Modle de Pratt

    Surface de compensationpression est la mme en tout point

    Cas dune chane de Montagne

    cm

    c < m (=cte)

    But: - estimer la profondeur de la racine en fonction de laltitude de la montagne

  • * Modles de compensation isostatique: Modle dAIRY

  • * Exercice 1 Isostasie et rajustement lis lrosion

    Une rgion se trouvait initialement 3000 m daltitude moyenne.Depuis, lrosion lui a enlev une paisseur de terrain de 2500 m. Quelle est laltitude actuelle de cette rgion. ( crote = 2.7 et manteau = 3.3)

  • * Exercice 2 Isostasie et rajustement du Moho

    Une roche affleure actuellement dans une rgion daltitude moyenne de 500 m. Ltude des conditions de stabilit de ces minraux prouve quelle sest forme une profondeur de 20 km.

    (1) Comment le Moho sest-il dplac?

    (2) A quelle altitude se trouvait la rgion au moment o se formait la roche?

  • 2) Sismologie 2) Sismologie rflexion et rfraction des ondes de rflexion et rfraction des ondes de volumes sur une discontinuit.volumes sur une discontinuit.

    * Propagations des ondes de volumes

    Ondes P et S se propagent suivant des lois proches de celles de loptiques gomtriques phnomnes de rflexion et rfraction sur les discontinuits

  • * Equation de propagation des ondes

    Hypothse: - milieux de part et dautre de la discontinuit sont homognes (=cte). Pas deffet de Pression comme lchelle du globe courbure des rais sismiques

    Front dondesRais sismiques

    Onde directe

    Onde rfracteOn

    derf

    lchie

    Station: enregistrement du temps de parcours dduire h, V1 et V2

  • * Equation de propagation des ondes

    Exprimer t = f(x,V1, h) pour onde directe et rflchie

    221

    22

    1

    11

    41

    4

    .2

    hx./Vt

    h)/(xFA

    FA/Vt

    AS/VFA/Vtchie:Onde rfl

    refl

    refl

    refl

    +=

    +=

    =

    +=

    1 x/Vt te:Onde direc

    =

  • * Equation de propagation des ondes

    Loi de Descartes pour onde refracte

    Onde

    coniq

    ue

    2

    1

    02

    1

    1

    1

    sin

    90

    sinsin

    VV

    rsi

    Vr

    Vi

    DescartesSnelldeloi

    =

    =

    =

  • * Equation de propagation des ondes

    Exprimer t = f(x,V1,V2, h, ) pour une onde conique

    12

    2

    12

    1

    2

    21

    221

    21

    cos.2

    )sin1(cos2

    cossin2

    cos2

    cossin2

    cos2

    2

    Vh

    Vxt

    Vh

    Vxt

    Vh

    Vx

    Vht

    Vh

    Vx

    Vht

    VBC

    VFBt

    refr

    refr

    refr

    refr

    refr

    +=

    +=

    +=

    +=

    +=

    sinsin)3(

    cossin.2sin.*2)2(

    cos)1(

    12

    2

    1 VVdoncVV

    hxFBxBC

    hFB

    ==

    ==

    =

  • * Equation de propagation des ondes

    Representation graphique t = f(x): hodochrone

    1 x/Vt te:Onde direc

    =

    221 41 hx./Vt

    chie:Onde rfl

    refl +=

    12

    cos.2V

    hVxt

    rfracteOnde

    refr

    +=