Répondre aux questions suivantes qui permettront d'expliquer l'apport des études thermiques sur la connaissance de la structure de la Terre.
Quel est le modèle de la structure interne de la Terre et à quoi sert-il ?
Ce modèle est le modèle PREM pour Preliminary Reference Earth Model. Il permet aux géologues, grâce à l'étude des ondes sismiques, de mettre en évidence la structure interne de la Terre en sphères concentriques.
Comment a-t-on identifié le Moho, limite qui se trouve environ à 30 km de profondeur sous la croûte continentale dans le modèle PREM ?
Le Moho a été identifié grâce à l'identification d'ondes qui arrivaient avant toutes les autres, et ce, malgré les prédictions du modèle PREM. Ces ondes sont les ondes coniques. Ce sont des ondes qui en passant d'un milieu 1 à un milieu 2 (le milieu 1 étant un milieu où les ondes se propagent plus vite que dans le milieu 2), se propagent dans le milieu 2 à la vitesse du milieu. Elles se propagent de façon parallèle à la limite supérieure du milieu 2.
Comment a-t-on pu identifier la LVZ (Low Velocity Zone), limite entre la lithosphère et l'asthénosphère ?
À partir de 100 km et ce, jusqu'à 200 km, on peut remarquer que les ondes P et S ralentissent. Ce ralentissement est dû à une zone anormalement chaude (les roches restent à l'état solide mais sont plus malléables). Cette zone marque la limite entre la lithosphère et l'asthénosphère.
Comment a-t-on pu identifier la différence entre le noyau externe liquide et le noyau interne solide (ou graine) ?
Les ondes P sont des ondes qui se propagent dans les milieux solides et dans les milieux liquides, contrairement aux ondes S qui se propagent uniquement dans les milieux solides. On observe la disparition des ondes S à une certaine profondeur, puis leur réapparition. Cela signifie que les ondes S traversent un milieu liquide et ne peuvent donc pas se propager.
Le modèle PREM indique que le noyau externe liquide se trouve de 2 900 à 5 100 km et le noyau interne solide au-delà de 5 100 km. Ces limites sont susceptibles d'évoluer.
Quelles sont les deux informations qu'apporte la construction du géotherme à propos de la structure interne de la Terre ?
Le géotherme représente l'évolution de la température interne de la Terre en fonction de la profondeur. Pour le tracer, on utilise des données réelles, des données calculées. Une fois tracée, l'étude de sa forme nous indique les modes de transmission de chaleur à l'intérieur de la Terre.
Quels sont les principaux modes de transmission de chaleur à l'intérieur de la Terre ?
À l'intérieur de la Terre, le mode principal de transmission de la chaleur est la convection. Cela signifie que les roches, à l'état solide, se transmettent de la chaleur par mouvement de la matière. La pente du géotherme est faible.
Cependant, il existe un autre mode de transmission de la chaleur qui peut être observé par des pentes fortes du géotherme. Ce mode de transmission est la conduction. Les roches se transmettent de l'énergie sans mouvement de matière, de proche en proche.
Qu'est-ce que la tomographie sismique ?
La tomographie sismique est une méthode qui repose sur la comparaison du modèle PREM avec des données réelles. Lors d'un séisme, il y a propagation d'ondes P et S, qui peuvent être enregistrées par des sismomètres. En comparant la vitesse d'arrivée de ces ondes réelles à celle prévue par le modèle PREM, on peut précisément identifier des hétérogénéités thermiques.
En tomographie sismique, que représentent les zones en bleu ?
En tomographie sismique, les zones représentées en bleu sont des zones d'anomalie négative, cela signifie que les ondes arrivent plus rapidement que ce qui était prévu par le modèle PREM. Les zones rouges sont des zones d'anomalie positive.
Une zone d'anomalie négative indique que le milieu traversé est plus froid que ce qui était prévu, ce qui correspond à des zones de subduction. En revanche, une zone d'anomalie positive indique que le milieu traversé est plus chaud, ce qui permet par exemple d'identifier des points chauds.