Exercice 3. Le modèle sismologique de la Terre

On peut remonter des hodochrones aux profils de vitesse des ondes P et S en fonction de la profondeur par un problème inverse. Le premier modèle de Terre ainsi obtenu est appelé PREM (Preliminary Reference Earth Model de Dziewonski et Anderson en 1981), mais il en existe d'autres (IASP91 en 1991 et AK135 en 1995 par exemple).

Question 1 Sur la figure 3.1 sont reportées les données sur les vitesses de propagation des ondes de volume P et S en fonction de la profondeur. Commentez ce modèle notamment en termes de propriétés physiques.

Figure 3.1: Profil des ondes P et S d'aprèes le modèle PREM.

Construisez de façon simple votre propre modèle de distribution de vitesse et observez la propagation des rais sismiques associés en cliquant sur le logo ci-contre.

Question 2 Il est aussi possible de remonter au profil de masse volumique en fonction de la profondeur (figure 3.2). (NDRL: par abus de language, on parle de densité au lieu de masse volumique). Aidez-vous de ce profil pour reconstituer les grands traits de la structure interne de la Terre sur la partie gauche de la figure 3.2. Justifiez et commentez vos résultats.

Figure 3.2: Distribution de la masse volumique en fonction de la profondeur.

Le modèle sismologique de la Terre identifie les grandes enveloppes du globe et donne les profils de densité correspondants. Ce modèle ne suffit cependant pas à décrire entièrement la Terre: il doit être complété par un modèle minéralogique et chimique. C'est l'objet du dernier exercice (facultatif) et d'un prochain TT de système solaire.

Eléments de réponse: pour vous aider, cliquez ici.