La Terre : une machine thermique - flux thermique - radioactivité - les points chauds - les cellules de convection.

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1 La Terre : une machine thermique - flux thermique - radioactivité - les points chauds - les cellules de convection

2 sommaire

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5 Période de quelques radionucléides RADIONUCLEIDESPÉRIODERADIONUCLEIDESPÉRIODE 128 53 IIode 128 25 minutes 226 88 R a Radium 226 1 620 ans 24 11 NaSodium 24 15 heures 239 94 P u Plutonium 239 24 100 ans 131 53 IIode 1318 jours 235 92 U Uranium 235 710.10 6 ans 32 15 P Phosphore 32 14,3 jours 238 92 U Uranium 238 4,5.10 9 ans 60 27 CoCobalt 605,3 ans 232 90 T h Thorium 232 14.10 9 ans sommaire

6 Radioactivité et particules émises

7 Le rayonnement a (alpha) consiste en l'émission d'une particule composée de deux protons et de deux neutrons, c'est-à-dire d'un noyau d'hélium. Seuls les noyaux de numéro atomique élevé (supérieur à 82) peuvent présenter ce type de radioactivité. Le rayonnement a est facilement arrêté, par exemple par une simple feuille de papier. exemple : désintégration de l'uranium 238 en thorium 234 23892U ---> 23490Th + 42 a Le rayonnement b (bêta) consiste en l'émission d'un électron. L'émission d'une particule chargée négativement correspond en réalité à la transformation, à l'intérieur du noyau, d'un neutron en proton ; cette émission est caractéristique des noyaux contenant un excès de neutrons. Il est plus pénétrant que le rayonnement a, mais pour l'arrêter, il suffit d'une feuille de plastique ou de métal léger tel que l'aluminium. exemple : transformation du thorium en proactinium 23490 Th ---> 23491 Pa + 0-1 b Le rayonnement gamma, comme la lumière et les rayons X, est de nature électromagnétique et ne correspond pas à l'émission de particules chargées. L'énergie électromagnétique est émise sous la forme de fragments élémentaires d'énergie appelés "photons". C'est une émission par laquelle le noyau se libère d'un trop plein d'énergie dû à ce que les protons et les neutrons n'ont pas trouvé leur équilibre. L'émission de rayonnements g accompagne très souvent les émissions de particules a et surtout b. Les rayons g n'ont ni charge, ni masse ; ils sont très pénétrants, arrêtés seulement par des écrans en plomb ou en béton, ou par une épaisseur d'eau. Les neutrons sont des particules non chargées qui pénètrent profondément dans la matière et cèdent leur énergie à des atomes qui libèrent alors des particules chargées très ionisantes. sommaire

8 Points chauds & Libération d’énergie sommaire

9 Volcanisme intraplaque Un point chaud est une zone d'activité volcanique continue. On en retrouve sous toutes les plaques, qu'elles soient contientales ou océaniques. Leur distribution est irrégulière. Les points chauds proviennent de zones d'anomalie thermique à la limite manteau - noyau. Le manteau fond, forme un panache de magma et remonte jusqu'à percer la lithosphère sous forme de volcans. Les épanchements de lave, surtout basaltique, sont importants et peuvent perdurer des millions d'années. Plusieurs points chauds sont situés le long des dorsales (limite de divergence des plaques), alors le panache de magma vient se confondre avec le volcanisme propre de celle-ci et en augmente le volume. On croit que c'est le cas de tous les édifices émergés de la dorsale (Islande, Açores, Ascension, etc.). Les autres points chauds sont localisés à l'intérieur des plaques lithosphériques. Ces points chauds intraplaques produisent des alignements volcaniques sur la plaques en mouvement au-dessus d'eux, ce qui indiquent le sens de sont déplacement. sommaire

10 Point chaud : principe sommaire

11 1-Hawaï8-San Felix15-Açores22-Bellemy29-Réunion 36- Melbourne 2-Îles Marquises 9-Juan Fernandez 16-Îles Canaries 23-Bouvet30-Comores37-Caroline 3-Îles de la Société 10- Galapagos 17-Cap Vert24-Trinidade31-Zambria 38-Lord Howe 4-Guyot Macdonald 11-Guyot Bowie 18-Ascension25-Marion 32-Mt. Cameroun 39- Tasmanie 5-Tuamotou 12- Yellowstone 19-Fernando de Nor. 26-Crozet33-Afar 6-Pitcairn 13-Long Valley 20-Sainte- Hélène 27-Kerguelen34-Tibesti 7-Île de Paques 14-Islande 21-Tristant da Cunha 28- Amsterdam 35-Mont Tahat sommaire

12 Les trapps dans le monde sommaire

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15 le géoïde est la surface équipotentielle du champ de pesanteur terrestre, choisie pour être voisine du niveau des mers.

16 sommaire La tomographie sismique permet d'établir des "coupes" du globe terrestre grâce à une analyse des vitesses de propagation des ondes sismiques. Les vitesses enregistrées dépendent, notamment, des caractéristiques physiques du milieu traversé (température, pression).

17 sommaire

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22 Cellules 3D

23 Conclusion : Les cellules de convection dans le manteau sommaire

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28 FIN (toute provisoire) DE LA GEOLOGIE… … a l’année prochaine !!!