Ondes sismiques en milieu complexe : mesure des variations tem-porelles des vitesses. Ainsi, si la vitesse des ondes change, c'est que celles-ci sont passées dans un matériau différent donc dans une autre couche terrestre. A partir de 100 m, les ondes ralentissent. Le graphique ci-dessous présente la variation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur. - Des renseignements sur la rigidité des milieux traversés Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer la lithosphère, rigide, de l'asthénosphère qui l'est moins. Les séismes sont dus à des ondes qui se déplacent rapidement après rupture des roches dans toute la Terre. L’analyse des enregistrements des séismes ou sismogrammes permet de déterminer la vitesse de propagation des ondes sismiques et leur trajectoire. Cette grande sensibilite justifie l'utilisation de la mesure du bruit en exces comme indicateur precoce de degradations des films metalliques (interconnexions, pistes resistives) 5 Kadmiri, Younes. Evolution de la vitesse de propagation des ondes sismiques fonction de la profondeur 1. Les séismes sont dus à des ondes qui se déplacent rapidement après rupture des roches dans toute la Terre. Or, un ralentissement de la vitesse des ondes sismiques Axe de l’ordonnée Axe des abscisses Y X . Variation de la vitesse des ondes sismiques en fonc tion de la profondeur atteinte dans le manteau. des ondes sismiques a permis de délimiter les plaques en profondeur et de mettre en lumière leurs mouvements. Un élément important pour bien comprendre ce graphique est que la vitesse des ondes sismiques dépend des matériaux qu'elles traversent. Ainsi on trouve : Vp = 1/0,1638 = 6,1 km.s -1. 4 P 6000 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Prof. (km) 2 6 8 10 12 14 Km.s-1 Vitesse de propagation des ondes sismiques S P S ? Les ondes sont réfléchies par des discontinuités dans la Terre, tandis que la réfraction implique un changement de vitesse d'une onde et de sa direction. Ainsi l’interprétation des mesures de sismique réfraction permet d’obtenir une coupe de la variation des vitesses sismiques au droit du profil de mesure, sous réserve que les vitesses augmentent avec la profondeur. La LVZ marque donc la zone sommitale de l’asthénosphère. Variation de la vitesse des ondes sismiques en fonc tion de la profondeur atteinte dans le manteau. C’est la raison pour laquel Ondes sismiques en milieu complexe : mesure des variations temporelles des vitesses C eline Hadziioannou To cite this version: C eline Hadziioannou. B. L’exploitation de la propagation des ondes sismiques a permis de concevoir un modèle de la structure du globe. Universit e de Grenoble, 2011. • Faire des exercices sur la vitesse des ondes sismiques et sur l'élévation de la température en fonction de la profondeur. Variation de vitesse des ondes P et S sous les continents (a) et sous les océans (s) LVZ LVZ . La structure interne de la Terre, ainsi que l'état et la densité de la matière, ont été déduits de l'analyse du comportement des ondes sismiques. Chaque plaque est ainsi une portion de la lithosphère. Ces vitesses dépendent du matériau traversé, de la pression et de la température. . La vitesse des ondes varie en fonction de la nature des roches traversées. Le graphique ci-dessous présente la variation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur. 2. Un sismomètre avec un piézomètre : Auteur : Nicolas Esseiva . De même, la croûte continentale est constituée majoritairement de roches magmatiques voisines au granite et au gabbro, où les ondes se propagent à une vitesse de 5,6 à 6,5 km/s. La propagation des ondes sismiques Expérimenter les facteurs de variation de la vitesse des ondes sismiques Principe : Un choc est créé à l’extrémité d’un cylindre de roche. des ondes sismiques (de l’ordre de 10 000km) et les lon-gueurs d’onde de l’ordre de 10 km, les zones de Fresnel, qui représentent le volume de sensibilité de l’onde sismique autour du rai direct ont une largueur caractéristique de l’ordre de 500 km. Découvrir la structure de la partie superficielle de la Terre Exploiter une graphique de vitesses des ondes sismiques en fonction de la profondeur pour découvrir la structure des plaques Exercice proposé avec 3 niveaux de difficulté différents, permettant une différenciation du travail dans la classe à partir d’un même support de travail. LVZ = Zone de l'asthénosphère (entre -100 et -200 km) où on observe souvent un net ralentissement de la vitesse des ondes sismiques. Vs = 1/0,2803 = 3,6 km.s -1. Correction activité 3 – chapitre A5 traduit une baisse de la rigidité des roches d’après les informations fournies. La vitesse des ondes diminue lorsque la rigidité des roches du milieu traversé diminue. Ainsi, les discontinuités enregistrées de la vitesse des ondes avec la profondeur traduit un changement et permet de délimiter différentes zones aux caractéristiques différentes à l'intérieur du globe : la lithosphère et l'asthénosphère. 4. Identifier le sens de propagation des ondes sismiques. séisme, épicentre, ondes sismiques, pour légender le schéma. L'étude de la variation de la vitesse des ondes sismiques en profondeur a permis de distinguer deux enveloppes ou couches terrestres : la lithosphère qui repose sur l'asthénosphère, moins rigide. Trace le graphique afin de visualiser les variations de vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur. Tap to unmute. Il qualifie cela de « zone d’om re » et l’explique par la réfration des ondes P à travers une discontinuité marquant une chute brutale de la vitesse des ondes. 3) profondeur se situe la brusque augmentation de vitesse des ondes Indiquer à quelle sismiques. La réalisation d’un maillage de forages permet alors d’imager un volume de terrain et de représenter en 3D la variation des vitesses sismiques au droit de la zone d’étude. • On constate que les ondes sismiques sont lentes dans les liquides (1,5 km.s −1 dans l'eau liquide) et plus rapides dans les solides. Il est possible de comparer les vitesses obtenues en changeant la composition ou la température du milieu de propagation. Fran˘cais. Depuis, la résolution n’a cessé d’être améliorée. Info. Les différences de vitesse des ondes sismiques qui se propagent le long de ce plan, par rapport à celles qui s’en écartent, permettent de distinguer : la lithosphère de l’asthénosphère. Mesure de la vitesse de propagation des ondes sismiques . If playback doesn't begin shortly, try restarting your device. connaissances* sur la propagation des ondes sismiques. Chaque année, les continents bougent de quelques centimètres les uns par rapport aux autres. Les différentes types d'ondes sismiques : Document 2 page 12 5. Une variation brusque de vitesse de ces ondes indique qu’elles traversent un autre milieu, aux propriétés physiques différentes. Les ondes sismiques, ou ondes élastiques, sont des mouvements vibratoires qui se propagent à travers un milieu matériel et peuvent le modifier irréversiblement si leur amplitude est suffisante. prouve que la graine est solide. Enregistrement de La Vitesse de Propagation Des Ondesfiche Technique Professeur Cette variation continue de vitesse recourbe les ondes, comme le montre le schéma. 4) Indiquer à quelle profondeur se situe la diminution de vitesse des ondes sismiques. vitesse des ondes P et S (1S) - YouTube. Un schéma des couches superficielles de la Terre. Il s’en suit les mêes phénomènes de , elle subit des phénomènes de réflexion et réfraction (figure 1 a et b). Solution 2 : méthode indirecte : sismique Document n°4 - Variations de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur en domaine océanique et continental Les variations de la vitesse des ondes sismiques en profondeur permettent de distinguer deux zones distinctes, la lithosphère rigide, de l'asthénosphère qui l'est moins. Variation de vitesse des ondes P et S sous les continents (a) et sous les océans (s) LVZ LVZ . C’est parce qu’elle est fonction de la densité des roches traversées et que celle-ci augmente avec la profondeur. Objectif cognitif. Au niveau des océans, on parle de lithosphère océanique, au niveau des continents, de lithosphère continentale. Données de laboratoire – soumet un échantillon à des ondes sismiques puis mesure la vitesse de propagation des ondes au sein de cet échantillon. Les ondes de cisaillement arrivent ensuite: elles sont ainsi connues sous le nom d'ondes S (secondes) ; leur vitesse est également fonction croissante de la distance parcourue quoiqu'elles soient moins rapides que les ondes P ; le rapport de la vitesse des ondes P par rapport à la vitesse des ondes S est d'environ 1, 7. Doc. vitesse diminue progressivement. Mais l'approximation de paramètres ne dépendant que de la profondeur est seulement de premier ordre. A 100km de profondeur, la vitesse des ondes diminue. La low velocity zone (LVZ), ou zone à faibles vitesses, est la zone du manteau supérieur terrestre au travers de laquelle les ondes sismiques se propagent à faible vitesse. Terre La Terre vue par l'instrument EPIC du satellite DSCOVR , avec un panorama sur l' Afrique et l' Europe . vitesse de propagation des ondes sismiques P dans 5 métaux et dans la péridotites Author: gallien Last modified by: gallien Created Date: 10/1/2004 12:58:00 PM Company: clos maire DAFI IUFM Other titles: vitesse de propagation des ondes sismiques P dans 5 métaux et dans la péridotites La vitesse des ondes sismiques y est fortement réduite, d’où son nom. de rupture) Le temps entre ondes de 1 sec à plusieurs heures Le temps d’observation des secondes à des jours LES LONGUEURS TYPES La longueur de … La vitesse des ondes peut alors être calculée (V = d/ ∆t). Une vitesse constante traduit donc un milieu homogène (nature des roches, pression et température constantes). La variabilité tri-dimensionnelle de la structure interne du point de vue sismologique a de multiples causes. Les lois de Descartes sur le comportement des ondes lumineuses s’appliquent aux ondes acoustiques, les variation de vitesse des ondes étant cette fois dues à l’impédance Z des milieux (= Vvitesse de l’onde dans le milieu x rpoids volumiqe du milieu). La vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur terrestre. Info. Eric Jourdan 9 février 2015 9 août 2019 1ère Spé SVT, Première S, Sismo. On y décrit une étude où la vitesse des ondes sismiques est clairement mise en relation avec les différences de températures relevées dans le manteau. Exercice 1. Dans cette zone de moindre vitesse, les matériaux sont plus ductiles et confèrent ainsi une mobilité aux plaques lithosphériques sur une zone plus rigide : l’asthénosphère. Ne pas confondre asthénosphère et LVZ!!! 5. Variation de la vitesse des ondes en fonction de la profondeur La vitesse des ondes sismiques dépend de nombreux paramètres : De manière simple, un changement dans la nature des roches provoque une variation brusque de la vitesse l’état physique a aussi une influence : les ondes se propagent moins bien, voir pas du tout dans les liquides. Vitesse des ondes sismiques S (km/s) Sous les océans, entre 10 et 100 km/s et sous les continents entre 30 et 120 km/s, la vitesse des ondes est stable, puis, à plus grande profondeur, elle diminue. On délimite ainsi une partie rigide de la Terre d'une épaisseur d'environ 100 km (entre 70 et 150 km suivant les lieux) appelée la lithosphère. Comment mesurer la vitesse des ondes sismiques v2.odg 1/5 2. 5. Plus rapide que l’onde S. Onde S : cisaillement, pas de variation de volume. Visualiser des ondes sismiques et mesurer leurs vitesses dans différents matériaux. Tomographie sismique : Exemple de blocs 3D iso-vitesse. Différencier les ondes sismiques à partir de l'analyse de courbes représentant la vitesse de propagation des ondes en fonction des milieux traversés. La vitesse de propagation d’une onde dans le manteau augmente de manière continue avec la profondeur. HAL Id: tel-00564110 If playback doesn't begin shortly, try restarting your device. Il s’en suit les mêes phénomènes de , elle subit des phénomènes de réflexion et réfraction (figure 1 a et b). une variation brutale de la vitesse de propagation des ondes sismiques correspond au passage d'une roche à une autre de composition différente ; dans un milieu donné, un ralentissement de la vitesse des ondes sismiques est lié à une fusion partielle de la roche, ou alors à des roches de densité moins importante. Découvrir la structure de la partie superficielle de la Terre Exploiter une graphique de vitesses des ondes sismiques en fonction de la profondeur pour découvrir la structure des plaques Exercice proposé avec 3 niveaux de difficulté différents, permettant une différenciation du travail dans la classe à partir d’un même support de travail. La vitesse de propagation est appelée « célérité » (elle correspond à un déplacement d’une perturbation ; il ne s’agit pas d’un déplacement global de matière) Une perturbation correspond à la variation d’une propriété mécanique (vitesse, position, énergie…) des points d’un milieu matériel. Sciences de la Terre. Deux capteurs piézoélectriques enregistrent l’un après l’autre le passage des ondes sous les capteurs. Un schéma des couches superficielles de la Terre. Copy link. La couche de roche péridotite est donc MOINS RIGIDE à partir de 70km de profondeur sous un océan. La propagation des ondes sismiques. Indiquer à quelle profondeur se produit la seconde variation de vitesse des ondes sismtques en … Variation de la vitesse des ondes sismiques avec la température du matériau traversé étude expérimentale. Entre 0 et 30 km de profondeur, la vitesse des ondes est de 5,6 km/s. STRATEGIE: C omparer la vitesse de propagation d’ une onde sismique dans différents échantillons de … III- Structure interne du globe terrestre 1- Les 3 grandes unités concentriques et … Suivant le type de capteurs et de source sismique, on peut ainsi mesurer des ondes de compression et/ou de cisaillement. Deux types de déformations existent dans un solide élastique. TP : vitesse des ondes sismiques en fonction de la température. Cette zone forme la limite entre la lithosphère et l' asthénosphère La diminution de vitesse observée est liée à une baisse de la rigidité des roches. (Concevoir une modélisation analogique et réaliser des mesures à l’aide de dispositifs d’expérimentation assistée par ordinateur de propagation d’ondes à travers un même matériau mais à des températures différentes … propagation des ondes sismiques. Ces courbes ont été obtenues en analysant la vitesse de propagation d’ondes issues de milliers de séismes et enregistrées au niveau de centaines de stations. Pour étudier l’effet de cette variation de vitesse avec la profondeur, considérons une Terre constituée d’un matériau aux propriétés sphéro-concentriques, qui sera discrétisée pour la commodité du propos en une suite de sphères homogènes emboîtées (Fig. 1000 2000 3000 4000 5000 Vitesse des ondes sismiques (km/s) 3,8 3,8 3,8 4,7 4,7 4,7 4,7 4,1 1. Indiquer à quelle profondeur se produit la seconde variation de vitesse des ondes sismiques en milieu océanique. Grâce à de … Ne pas confondre asthénosphère et LVZ!!! C’est une bien meilleure compréhension des graphiques de variation de vitesses des ondes sismiques en fonction de la profondeur pour différencier la lithosphère de l’asthénosphère. Déroulement : On calcule, pour chaque station d’enregistrement, les vitesses des ondes S et P dans l’ensemble croûte - manteau et on constate la variation de la vitesse des ondes P et S en fonction de la station d’enregistrement considérée. B/Variation de la vitesse des ondes sismiques en fonction de la. -Dans un milieu donné, un ralentissement de la vitesse des ondes sismiques est lié à la fusion partielle Vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur dans les continents . Les sismogrammes dans la partie D.2. Ces vitesses sont de l'ordre du kilomètre par seconde (km.s −1 ). *pensez à donner les caractéristiques des ondes P et S et à précisez les causes de la variation des vitesses observées sur le document et qui vous permettent d’établir le schéma de la structure interne de la lune. Au niveau des océans, on parle de lithosphère océanique, au niveau des continents, de lithosphère continentale. -Une variation brutale de vitesse de propagation des ondes sismique correspond au passage d’un matériau à un autre de composition différente. vitesse des ondes P et S (1S) Watch later. Comment mesurer la vitesse des ondes sismiques v2.odg 1/5 2. Variation de la vitesse des ondes sismiques P et S en fonction de la profondeur. Les ondes P se propagent dans les solides, les Shopping. Share. Formuler une hypothèse pour expliquer les variations de la vitesse de propagation des ondes . Milieu non perturbé Longueur d’onde Direction de propagation Longueur d’onde Direction de propagation. Le modèle introduit le chapitre "la machine Terre", et permet d'illustrer rapidement la relation entre vitesse des ondes et densité des roches. La comparaison entre la variation de resistance et le niveau de bruit montre une forte correlation entre ces grandeurs. Observation : la vitesse des ondes varie selon la profondeur. évidence la nécessité d’utiliser des méthodes indirectes (étude de la variation de la vitesse des ondes sismiques avec la profondeur). En vous inspirant des expériences faites au cours de la première activité, proposez un protocole permettant de montrer l'influence de la température d'un matériau sur la vitesse des ondes sismiques le traversant, puis mettre en œuvre ce protocole. Matériel utilisé : (1) Carte son externe 5.1 USB Hercules Game Surrond Muse XL Pocket LT3 (31€ sur amazon.fr). Comment expliquer la variation de vitesse des ondes sismiques en profondeur ? Watch later. la vitesse de propagation des ondes. Décrire rapidement la variation de la vitesse des ondes sismiques. Problème scientifique. Une variation brusque de vitesse de ces ondes indique qu’elles traversent un autre milieu, aux propriétés physiques différentes. Elle se trouve vers 100 km de profondeur et s’étend jusqu’à 230 km de profondeur. Pour évaluer les variations tridimensionnelles, et donc latérales, des vitesses des ondes sismiques, on utilise une technique moderne d’analyse appelée la tomographie sismique. Un sismomètre avec un piézomètre : Auteur : Nicolas Esseiva . La vitesse des ondes varie en fonction de la profondeur. Certaines variations sont brutales, d’autres sont progressives. Il s’agit à présent d’expliquer ces variations. Sachant que le sous-sol est composé de roches, l’hypothèse d’un changement de nature de roche avec la profondeur peut être émise. Objectif. L'étude des ondes sismiques a permis de déterminer les différentes couches du globe terrestre, la vitesse de propagation des ondes étant fonction de l'état et de la densité de la matière. La LVZ marque donc la zone sommitale de l’asthénosphère. Les ONDES SISMIQUESsont très rapides, avec des vitesses de l‛ordre de quelques kilomètres par seconde. Les ondes P (dites ondes primaires) sont des ondes de compression-décompression, à l’image du son dans l’air ; le mouvement associé se trouve dans la direction de propagation de l'onde. Cela permet, en posant une hypothèse sur les vitesses sismiques correspondant à une hétérogénéité, de dimensionner cette dernière. Deux graphiques pour comparer la vitesse des ondes sismiques du milieu et de la profondeur. LVZ = Zone de l'asthénosphère (entre -100 et -200 km) où on observe souvent un net ralentissement de la vitesse des ondes sismiques. Visualiser des ondes sismiques et mesurer leurs vitesses dans différents matériaux. Les ondes sismiques ne sont pas des ondes périodiques, elles ne sont donc pas caractérisées par une fréquence, ni même une célérité constante. Les séismes sont donc caractérisés par leur magnitude qui est surtout dépendante de l'amplitude de l'onde et donc de sa capacité de destruction. L'étude du trajet et de la vitesse des ondes sismiques dans le globe révèle l'existence de plusieurs discontinuités et donc de couches différentes dont l'épaisseur et la profondeur sont mesurées : - sous la croûte océanique et sous la croûte continentale, une discontinuité appelée le Moho sépare deux milieux différents : la croûte du manteau. Pense au titre et unité des axes et au titre du graphique. Etudes sismiques, le principe : séisme et ondes sismiques (!pages 118/119) Un séisme correspond à une rupture de contraintes avec libération d’énergie sous formes d’ondes Les ondes se déplacent dans toutes les directions à partir du foyer du séisme (rais sismiques) Elles peuvent être enregistrées par des sismographes, sous forme de sismogrammes. Dans le noyau externe, où les ondes … Doc. Ce TP permet de mettre en évidence la variation de vitesse des ondes sismiques en fonction de la température du matériau dans lequel elle se propage. modèle « PREM » de la vitesses des ondes … Les ondes sismiques (élastiques): 1. Les modèles géologiques actuels avancent qu’un phénomène appelé anisotropie cylindrique du noyau interne entraîne une variation dans la vitesse de déplacement des ondes sismiques près de l’axe de rotation de la Terre et de l’équateur. La vitesse de propagation varie selon le diamètre des fibres et selon qu'elles sont on non recouvertes de myéline. propagation des ondes sismiques - YouTube. La vitesse des ondes sismiques en fonction de la profondeur terrestre. Matériel utilisé : (1) Carte son externe 5.1 USB Hercules Game Surrond Muse XL Pocket LT3 (31€ sur amazon.fr). Copy link. Ne peut se propager dans un liquide (IMPORTANT). Principe du sismomètre : Document 1 page 8 3. 2) Variations radiales des vitesses sismiques. Selon que l'on comprime un objet ou qu'on le déforme en le cisaillant, deux types d'ondes sismiques leur sont associés. Déroulement : On calcule, pour chaque station d’enregistrement, les vitesses des ondes S et P dans l’ensemble croûte - manteau et on constate la variation de la vitesse des ondes P et S en fonction de la station d’enregistrement considérée. Les modèles géologiques actuels avancent qu’un phénomène appelé anisotropie cylindrique du noyau interne entraîne une variation dans la vitesse de déplacement des ondes sismiques près de l’axe de rotation de la Terre et de l’équateur. Les lois de Descartes sur le comportement des ondes lumineuses s’appliquent aux ondes acoustiques, les variation de vitesse des ondes étant cette fois dues à l’impédance Z des milieux (= Vvitesse de l’onde dans le milieu x rpoids volumiqe du milieu).
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