La structure interne de la Terre
http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/intro.pt/planete_terre.html


http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/img.communes.pt/str.interne.terre.html
 

L'intérieur de la Terre est constitué d'une succession de couches de propriétés physiques différentes: au centre, le
noyau, qui forme 17% du volume terrestre, et qui se divise en noyau interne solide et noyau externe liquide; puis le
manteau, qui constitue le gros du volume terrestre, 81%, et qui se divise en manteau inférieur solide et manteau
supérieur principalement plastique, mais dont la partie tout à fait supérieure est solide; finalement, la croûte (ou
écorce), qui compte pour moins de 2% en volume et qui est solide.

Deux discontinuités importantes séparent croûte, manteau et noyau: la discontinuité de Mohorovicic (moho) qui
marque un contraste de densité entre la croûte terrestre et le manteau, et la discontinuité de Gutenberg qui marque
aussi un contraste important de densité entre le manteau et le noyau.

La couche plastique du manteau supérieur est appelée asthénosphère, alors qu'ensemble, les deux couches solides qui
la surmontent, soit la couche solide de la partie supérieure du manteau supérieur et la croûte terrestre, forment la
lithosphère. On reconnaît deux types de croûte terrestre: la croûte océanique, celle qui en gros se situe sous les
océans, et qui est formée de roches basaltiques de densité 3,2 et qu'on nomme aussi SIMA (silicium-magnésium); et
la croûte continentale, celle qui se situe au niveau des continents, et qui est plus épaisse à cause de sa plus faible
densité (roches granitiques à intermédiaires de densité 2,7 à 3) et qu'on nomme SIAL (silicium-aluminium). La
couverture sédimentaire est une mince pellicule de sédiments produits et redistribués à la surface de la croûte par les
divers agents d'érosion (eau, vent, glace) et qui compte pour très peu en volume.

L'intérieur de la Terre est donc constitué d'un certain nombre de couches superposées, qui se distinguent par leur état
solide, liquide ou plastique, ainsi que par leur densité. Une sorte d'échographie de l'intérieur de la Terre a été établie à
partir du comportement des ondes sismiques lors des tremblements de terre. Les sismologues Mohorovicic et
Gutenberg ont réussi à déterminer l'état et la densité des couches par l'étude du comportement de ces ondes
sismiques. La vitesse de propagation des ondes sismiques est fonction de l'état et de la densité de la matière. Certains
types d'ondes se propagent autant dans les liquides, les solides et les gaz, alors que d'autres types ne se propagent que
dans les solides. Lorsque qu'il se produit un tremblement de terre à la surface du globe, il y a émission d'ondes dans
toutes les directions. Il existe deux grands domaines de propagations des ondes: les ondes de surface, celles qui se
propagent à la surface du globe, dans la croûte terrestre, et qui causent tous ces dommages associés aux
tremblements de terre, et les ondes de fond, celles qui se propagent à l'intérieur de la terre et qui peuvent être
enregistrées en plusieurs points du globe. Chez les ondes de fond, on reconnaît deux grands types: les ondes de
cisaillement ou ondes S, et les ondes de compression ou ondes P.

Les ondes sismiques de fond.

L'onde P se déplace créant successivement des zones de dilatation et des zones de compression. Les particules se
déplacent selon un mouvement avant-arrière dans la direction de la propagation de l'onde. Ce type d'onde est
assimilable à une onde sonore. Dans le cas des ondes S, les particules oscillent dans un plan vertical, à angle droit par
rapport au sens de propagation de l'onde.

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. Les ondes P se propagent dans les solides, les liquides et les gaz, alors que les
ondes S ne se propagent que dans les solides. On sait aussi que la vitesse de propagation des ondes sismiques est
proportionnelle à la densité du matériel dans lequel elles se propagent.

La brusque interruption de propagation des ondes S à la limite entre le manteau et le noyau indique que le noyau
externe est liquide. L'augmentation progressive de la vitesse des ondes P et S dans le manteau indique une
augmentation de densité du matériel à mesure qu'on s'enfonce dans ce manteau. La chute subite de la vitesse des
ondes P au contact manteau-noyau est reliée au changement d'état de la matière (de solide à liquide), mais les
vitesses relatives continuent d'augmenter, indiquant une augmentation des densités. Plus en détail, au contact
lithosphère-asthénosphère, on note une légère chute des vitesses de propagation des ondes P et S correspondant au
passage d'un matériel solide (lithosphère) à un matériel plastique (asthénosphère).

La composition de la croûte terrestre est assez bien connue par l'étude des roches qui forment la surface terrestre et
aussi par de nombreux forages. Notre connaissance du manteau et du noyau est, cependant, plus limitée. Malgré tous
les efforts déployés à cet effet, aucun forage n'a encore traversé le MOHO.

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Noyau interne solide : 1216 km de rayon
Manteau supérieur jusqu'à 700 km
Manteau inférieur jusqu'à 2885 km

Remarques pour les ondes S :
700   × 4 = 2800 km
2885 ÷ 2 = 1443 km
700   × 2 = 1400 km

Il se pourrait que  le jeu de réflexion simple, double et puis quadruple de l'onde S ait mal été interprété, ainsi nous pourrions très bien avoir une cassure de densité à 700 km et une autre à ~1400 km pour terminer le bal et aucune cassure à ~2×1400 km = 2885 km. Cette dernière étant une illusion d'optique, soit la double réflexion de celle de 1443 km...

    C'est intéressant, car cela tombe (en plein au milieu des) dans les valeurs indiquées par Rampa soit entre 1300 km et 1600 km.

Noyau interne solide : 1216 km de rayon -> mes calculs pour la Terre Creuse donneraient 652,2 km -> soit environ ½ de 1216 km (608)...

La vitesse de propagation dans l'air versu dans le solide ou le liquide très dense expliquerait peut-être le pourquoi de telles  différences...

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http://seds.lpl.arizona.edu/nineplanets/nineplanets/earth.html
The Earth is divided into several layers which have distinct chemical and seismic properties (depths in km):

             0-  40  Crust
            40- 400  Upper mantle
           400- 650  Transition region
           650-2700  Lower mantle
          2700-2890  D'' layer
          2890-5150  Outer core
          5150-6378  Inner core -> 1228 km
 

             atmosphere     = 0.0000051
             oceans         = 0.0014
             crust          = 0.026
             mantle         = 4.043
             outer core     = 1.835
             inner core     = 0.09675

    34.6%  Fer
    29.5%  Oxygène
    15.2%  Silicium
    12.7%  Magnésium
     2.4%  Nickel
     1.9%  Soufre
     0.05% Titane

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 The Earth's Interior
http://www.solarviews.com/eng/earthint.htm






Just as a child may shake an unopened present in an attempt to discover the contents of a gift, so man
must listen to the ring and vibration of our Earth in an attempt to discover its content. This is
accomplished through seismology, which has become the principle method used in studying Earth's
interior. Seismos is a Greek word meaning shock; akin to earthquake, shake, or violently moved.
Seismology on Earth deals with the study of vibrations that are produced by earthquakes, the impact of
meteorites, or artificial means such as an explosion. On these occasions, a seismograph is used to
measure and record the actual movements and vibrations within the Earth and of the ground.


                              Types of seismic waves
                            (Adapted from, Beatty, 1990.)

Scientists categorize seismic movements into four types of diagnostic waves that travel at speeds ranging
from 3 to 15 kilometers (1.9 to 9.4 miles) per second. Two of the waves travel around the surface of the
Earth in rolling swells. The other two, Primary (P) or compression waves and Secondary (S) or shear
waves, penetrate the interior of the Earth. Primary waves compress and dilate the matter they travel
through (either rock or liquid) similar to sound waves. They also have the ability to move twice as fast as
S waves. Secondary waves propagate through rock but are not able to travel through liquid. Both P and S
waves refract or reflect at points where layers of differing physical properties meet. They also reduce speed when
moving through hotter material. These changes in direction and velocity are the means of locating discontinuities.


                                 Divisions in the Earth's Interior
                                  (Adapted from, Beatty, 1990.)

Seismic discontinuities aid in distinguishing divisions of the Earth into inner core, outer core, D", lower mantle,
transition region, upper mantle, and crust (oceanic and continental). Lateral discontinuities also have been distinguished
and mapped through seismic tomography but shall not be discussed here.

    Inner core: 1.7% of the Earth's mass; depth of 5,150-6,370 kilometers (3,219 - 3,981 miles)
    The inner core is solid and unattached to the mantle, suspended in the molten outer core. It is believed to have
    solidified as a result of pressure-freezing which occurs to most liquids when temperature decreases or pressure
    increases.

    Outer core: 30.8% of Earth's mass; depth of 2,890-5,150 kilometers (1,806 - 3,219 miles)
    The outer core is a hot, electrically conducting liquid within which convective motion occurs. This conductive
    layer combines with Earth's rotation to create a dynamo effect that maintains a system of electrical currents known
    as the Earth's magnetic field. It is also responsible for the subtle jerking of Earth's rotation. This layer is not as
    dense as pure molten iron, which indicates the presence of lighter elements. Scientists suspect that about 10% of
    the layer is composed of sulfur and/or oxygen because these elements are abundant in the cosmos and dissolve
    readily in molten iron.

    D": 3% of Earth's mass; depth of 2,700-2,890 kilometers (1,688 - 1,806 miles)
    This layer is 200 to 300 kilometers (125 to 188 miles) thick and represents about 4% of the mantle-crust mass.
    Although it is often identified as part of the lower mantle, seismic discontinuities suggest the D" layer might differ
    chemically from the lower mantle lying above it. Scientists theorize that the material either dissolved in the core,
    or was able to sink through the mantle but not into the core because of its density.

    Lower mantle: 49.2% of Earth's mass; depth of 650-2,890 kilometers (406 -1,806 miles)
    The lower mantle contains 72.9% of the mantle-crust mass and is probably composed mainly of silicon,
    magnesium, and oxygen. It probably also contains some iron, calcium, and aluminum. Scientists make these
    deductions by assuming the Earth has a similar abundance and proportion of cosmic elements as found in the Sun
    and primitive meteorites.

    Transition region: 7.5% of Earth's mass; depth of 400-650 kilometers (250-406 miles)
    The transition region or mesosphere (for middle mantle), sometimes called the fertile layer, contains 11.1% of the
    mantle-crust mass and is the source of basaltic magmas. It also contains calcium, aluminum, and garnet, which is a
    complex aluminum-bearing silicate mineral. This layer is dense when cold because of the garnet. It is buoyant
    when hot because these minerals melt easily to form basalt which can then rise through the upper layers as magma.

    Upper mantle: 10.3% of Earth's mass; depth of 10-400 kilometers (6 - 250 miles)
    The upper mantle contains 15.3% of the mantle-crust mass. Fragments have been excavated for our observation by
    eroded mountain belts and volcanic eruptions. Olivine (Mg,Fe)2SiO4 and pyroxene (Mg,Fe)SiO3 have been the
    primary minerals found in this way. These and other minerals are refractory and crystalline at high temperatures;
    therefore, most settle out of rising magma, either forming new crustal material or never leaving the mantle. Part of
    the upper mantle called the asthenosphere might be partially molten.

    Oceanic crust: 0.099% of Earth's mass; depth of 0-10 kilometers (0 - 6 miles)
    The oceanic crust contains 0.147% of the mantle-crust mass. The majority of the Earth's crust was made through
    volcanic activity. The oceanic ridge system, a 40,000-kilometer (25,000 mile) network of volcanoes, generates
    new oceanic crust at the rate of 17 km3 per year, covering the ocean floor with basalt. Hawaii and Iceland are two
    examples of the accumulation of basalt piles.

    Continental crust: 0.374% of Earth's mass; depth of 0-50 kilometers (0 - 31 miles).
    The continental crust contains 0.554% of the mantle-crust mass. This is the outer part of the Earth composed
    essentially of crystalline rocks. These are low-density buoyant minerals dominated mostly by quartz (SiO2) and
    feldspars (metal-poor silicates). The crust (both oceanic and continental) is the surface of the Earth; as such, it is
    the coldest part of our planet. Because cold rocks deform slowly, we refer to this rigid outer shell as the
    lithosphere (the rocky or strong layer).

                       The Lithosphere & Plate Tectonics
 

Oceanic Lithosphere

The rigid, outermost layer of the Earth comprising the crust and upper mantle is called the lithosphere. New oceanic
lithosphere forms through volcanism in the form of fissures at mid-ocean ridges which are cracks that encircle the
globe. Heat escapes the interior as this new lithosphere emerges from below. It gradually cools, contracts and moves
away from the ridge, traveling across the seafloor to subduction zones in a process called seafloor spreading. In time,
older lithosphere will thicken and eventually become more dense than the mantle below, causing it to descend (subduct)
back into the Earth at a steep angle, cooling the interior. Subduction is the main method of cooling the mantle below
100 kilometers (62.5 miles). If the lithosphere is young and thus hotter at a subduction zone, it will be forced back into
the interior at a lesser angle.

Continental Lithosphere

The continental lithosphere is about 150 kilometers (93 miles) thick with a low-density crust and upper-mantle that are
permanently buoyant. Continents drift laterally along the convecting system of the mantle away from hot mantle zones
toward cooler ones, a process known as continental drift. Most of the continents are now sitting on or moving toward
cooler parts of the mantle, with the exception of Africa. Africa was once the core of Pangaea, a supercontinent that
eventually broke into todays continents. Several hundred million years prior to the formation of Pangaea, the southern
continents - Africa, South America, Australia, Antarctica, and India - were assembled together in what is called
Gondwana.

Plate Tectonics
 

                                   Crustal Plate Boundaries
                                      (Courtesy NGDC)

Plate tectonics involves the formation, lateral movement, interaction, and destruction of the lithospheric plates. Much
of Earth's internal heat is relieved through this process and many of Earth's large structural and topographic features are
consequently formed. Continental rift valleys and vast plateaus of basalt are created at plate break up when magma
ascends from the mantle to the ocean floor, forming new crust and separating midocean ridges. Plates collide and are
destroyed as they descend at subduction zones to produce deep ocean trenches, strings of volcanoes, extensive
transform faults, broad linear rises, and folded mountain belts. Earth's lithosphere presently is divided into eight large
plates with about two dozen smaller ones that are drifting above the mantle at the rate of 5 to 10 centimeters (2 to 4
inches) per year. The eight large plates are the African, Antarctic, Eurasian, Indian-Australian, Nazca, North American,
Pacific, and South American plates. A few of the smaller plates are the Anatolian, Arabian, Caribbean, Cocos,
Philippine, and Somali plates.

                                      References
 

Beatty, J. K. and A. Chaikin, eds. The New Solar System. Massachusetts: Sky Publishing, 3rd Edition, 1990.

Press, Frank and Raymond Siever. Earth. New York: W. H. Freeman and Company, 1986.

Seeds, Michael A. Horizons. Belmont, California: Wadsworth, 1995.
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Inner core: 1.7% of the Earth's mass; depth of 5,150-6,370 kilometers
Outer core: 30.8% of    Earth's mass; depth of 2,890-5,150 kilometers
D": 3%                       of Earth's mass; depth of 2,700-2,890 kilometers
Lower mantle: 49.2% of  Earth's mass; depth of 650-2,890 kilometers
Transition region:7.5% of Earth's mass;depth of    400-650 kilometers
Upper mantle:    10.3% of Earth's mass; depth of     10-400 kilometers
Oceanic crust: 0.099% of Earth's mass; depth of          0-10 kilometers
Continental crust: 0.374% of Earth's mass; depth of    0-50 kilometers
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    Mes dernières réflexions semblent me faire croire sérieusement que la couche "D" des géologue représenterait belle et bien la portion dure de la surface interne avec ses diverses dénivellations... bien que l'ampleur serait à réviser tout comme la position ou profondeur de cette couche très "locasse" ! On y obtient l'apparence des montagnes internes et c'est ce que je croyais la première fois que je l'avais vu... mais sa position me faisait douter de cela. Par contre si on pense que cette position n'est qu'une interprétation qui pourrait être modifiée sans même changer les données d'expérience, alors on tient probablement le bon filon et qu'il ne reste plus qu'à faire mijoter tout cela en fonction d'une Terre Creuse pour y parvenir un jour!