UE TERRE S2 : Structure et dynamique de la terre

CONTENU

• Pesanteur et forme de la Terre

  1. Introduction : Modèles et observations en sciences de la Terre

  2. Forme de la Terre

  • Aperçu historique
  • Latitude/Longitude : définitions et détermination
  • Distance sur une sphère
  • Détermination géométrique de la forme de la Terre (Eratosthène, triangulation, mesure d’arc de méridien en France - Picard, Cassini, La Hire – en Laponie – Maupertuis… - et au Pérou – Bouguer…)

  3. Pesanteur

  • Rappel des lois du mouvement
  • Introduction de la gravité : trajectoire de la Lune autour du soleil (Newton)
  • Gravitation : loi et notion de champ gravitationnel
  • Mesure de la gravité : pendule et chute libre
  • Masse et densité de la Terre, proposition des premiers modèles de Terre
  • Introduction de l’accélération axifuge
  • Variation de la pesanteur (gravité + accélération axifuge) avec la latitude, accord avec la détermination géométrique de la forme de la Terre (Richer, Halley, Varin, Deshayes, Laplace)
• Gravimétrie et isostasie
  1. Figure de la Terre:
     1. Surface de référence (topographique, ellipsoïdale, géoïde)
     2. Pesanteur à la surface d’une Terre ellipsoïdale
     3. Distribution des masses et géoïde
  2. Gravimétrie :
     1. formule de la gravité normale,
     2. mesure de la pesanteur (relatives, absolues),
     3. corrections et anomalies (air, Bouguer, terrain)
     4. Application (bassin sédimentaire, ride océanique)
  3. Signature gravimétrique de la dynamique terrestre :
     1. compensation isostatique, modèle local et régional d’isostasie
     2. compensation partielle (délai dans la compensation…),
     3. analyse de la carte d’anomalie de Bouguer de la France,
     4. application : zone de subduction, rebond post-glaciaire, érosion, chaine Empereur-Hawai
• Champ magnétique et paléomagnétisme
  1. Champ magnétique terrestre :
     1. Définitions du champ magnétique et des pôles magnétiques
     2. Variation du champ magnétique
     3. Origines externes et internes du champ et de ses variations 
  2. Roches et aimantations :
     1. Magnétisme : interactions magnétiques et moment magnétique
     2. Milieux aimantés : aimantations induite et rémanente, susceptibilité magnétique, milieu dia/para/ferromagnétiques
  3. Anomalies magnétiques : définition, carte de l’anomalie magnétique de la France et de l’Islande, interprétation
  4. Paléo-magnétisme :
     1. Dipôle axial géocentrique : hypothèse, relation fondamentale du paléomagnétisme, pôle (géo)magnétique virtuel, localisation d’un pôle géomagnétique virtuel, paléo-dipôle et dipôle actuel, pôles géomagnétiques et pôles géographique, dérive des pôles paléomagnétiques témoin de la dérive des continents
     2. Inversion du champ : définition (changement de polarité…), timing (durée des phases), calendrier des inversions, âge du plancher océanique et vitesse d’expansion, reconstruction paléogéographique
• Évaluation intermédiaire

  Auto-évaluation sous forme d'un QCM de 30 questions à réaliser chez soi portant sur :

  - la pesanteur et la forme de la Terre

  - la gravimétrie et l'isostasie

  - le champ magnétique et le paléomagnétisme

  Cette auto-évaluation ne compte pas dans le calcul de la moyenne. Elle permet de faire un état des lieux des connaissances acquises sur la première partie du module. Cette auto-évaluation est recommandée notamment en guise de révision pour l'examen terminal.

• Flux de chaleur

  1. Température, chaleur et flux de chaleur

  2. Équilibre thermique et refroidissement (principalement radioactivité), conséquences (activités telluriques)

  3. Principes des trois modes de transport principaux de l’énergie thermique (rayonnement, conduction, convection)

  4. Application au volcanisme 

• Propagation des ondes

  1. Découverte d’une stratification de la Terre

  • ondes sismiques,
  • introduction à la propagation des ondes sismiques,
  • strates visibles en surface…

  2. Description des différentes interfaces

  • une stratification mécanique,
  • une stratification chimique,
  • une stratification thermique

  3. Composition chimique et minéralogique des enveloppes terrestres

• Sismologie

  Sismogramme vs sismographe

• Évaluation finale

  Auto-évaluation sous forme d'un QCM de 30 questions à réaliser chez soi portant sur :

  - le flux de chaleur

  - la propagation des ondes

  - la sismolgie

  Cette auto-évaluation ne compte pas dans le calcul de la moyenne. Elle permet de faire un état des lieux des connaissances acquises sur la deuxième partie du module. Cette auto-évaluation est recommandée notamment en guise de révision pour l'examen terminal.