Comment disparait le plancher océanique (1ère S)

Etude de 2 zones sismiques

Nous avons maintenant la preuve que le plancher océanique se déplace depuis la zone de dorsale. La question que nous allons donc nous poser maintenant est celle de sa disparition, puisqu'on considère que le volume terrestre est constant.

Dans ce but, nous allons travailler sur deux marges actives, c'est à dire deux fosses océaniques:

— la fosse des Tonga-Kermadec dans le Pacifique sud-ouest

— la fosse du Pérou-Chili dans le Pacifique sud-est

tomo-tonga3-1.pngLa fosse des Tonga a une profondeur de 10 882 m, très légèrement inférieure à celle de la fosse des Mariannes (10 924 m).

tonga.pngtomo-tonga4.pngA l'aide du logiciel Sismolog, affichez les séismes, puis réalisez une coupe de Suva à Niue passant pas Vava'u, en utilisant le fiche technique. Imprimez la coupe en deux exemplaires (document 1a).

La fosse du Pérou-Chili ou fosse d'Atacama, atteinte 8065 km de profondeur.

seismes2b.jpgFaites une coupe selon le modèle ci-dessus. Imprimez la coupe en deux exemplaires (document 1b).

En 1935, Kiyoo Wadati étudie la répartition des séismes au niveau de la fosse du Japon. Hugo Benioff, géologue Américain, reprend l'étude de façon plus systématique en 1949. Cette répartition est connue aujourd'hui sous le nom de plan de Wadati-Benioff ou plus simplement plan de Benioff.

Pour observer le plan de Benioff au niveau des deux fosses étudiées, utilisez la commande voisine de la commande 12 (petit paysage) du logiciel Sismolog.

Représentez sur les documents 1a et 1b, le plan de Benioff, puis, estimez l'angle des deux plans que vous étudiez.

En 1964, Oliver, Isacks et Sykes étudient la propagation des ondes P directes produites par les séismes dans la zone des Tonga-Kermadec. En analysant un séisme profond dont l'épicentre est situé à égale distance de Suva et Vava'u, ils constatent que les ondes P directes mettent 2 s de plus pour atteindre la station de Suva que la station de Vava'u.

Complétez le document 1a en indiquant l'épicentre du séisme considéré, son hypocentre supposé et le trajet des ondes P directes.


Utilisation de la tomographie sismique

La méthode

tomo-sismique-1-1.pngtomo-tonga2-1.png

Les résultats

tomo-sismique-2.pngtomo-tongab.pngReportez les informations qui vous semblent pertinentes, apportées par ce document, sur le document 1a.

Les informations apportées par le document ci-dessus vous semblent-elles cohérentes avec les mesures de tomographie sismique fiates au niveau de la fosse du Pérou-Chili présentées ci-dessous:

tomographie-sismique.jpg

 

Résultats d'expériences analogiques de mesures de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la température

La mesure est effectuée dans un milieu de même nature (pâte à modeler) et à pression constante.

Construisez sur du papier millimétré la courbe vitesse = f (température). Expliquez les variations de vitesse des ondes. Reliez ensuite vos observations aux études de tomographie sismique et proposez vos conclusions.

tableau-vitesse.pngComment expliquez vous alors la diminution de vitesse des ondes S entre 100 et 150 km de profondeur qu'on appelle la LVZ (low velocity zone)?

manteau-discontinu.png

Etude du géotherme

En sciences de la Terre, un géotherme est une modélisation mathématique de la variation de température en fonction de la profondeur (donc de la pression). Il exprime la nature du gradient de température entre la surface et une certaine profondeur. Dans notre cas, il s'agit du géotherme du manteau.

geothermeb.png

Analysez le document et reliez le aux précédents. Si vous avez des difficultés, cherchez (avec discernement) une aide dans le menu.

Tirez en des arguments pour proposez l'existence d'une variation de milieu entre le Moho et la discontinuité de Gutenberg-Wiechert.

 

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