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Les sciences de la Terre, ou géosciences, rassemblent toutes les disciplines qui étudient notre planète : géologie, géophysique, météorologie, paléontologie ou encore volcanologie. Ce quiz explore la structure interne du globe, de la croûte au noyau, les ondes sismiques qui permettent de la sonder, les forages et gouffres les plus profonds, ainsi que l'histoire des idées, d'Aristote à Inge Lehmann. Des questions accessibles pour réviser les bases, et quelques défis pour les passionnés de géologie.
Les 30 questions avec réponses et explications. Jouer au quiz
Q 01Quelles sont, de l'extérieur vers l'intérieur, les trois enveloppes principales de la Terre ?
Croûte, manteau, noyau
Ces enveloppes emboîtées sont séparées par des discontinuités que l'on repère grâce à la propagation des ondes sismiques.
Q 02Quel roman de Jules Verne illustre le fantasme de l'exploration du cœur de la Terre ?
« Voyage au centre de la Terre »
Dans les faits, au-delà de deux kilomètres de profondeur, seule l'exploration indirecte permet de connaître l'intérieur du globe.
Q 03Quel métal compose à 80-85 % le noyau externe de la Terre ?
Fer
Le reste se partage entre environ 5 % de nickel et 10 à 12 % d'un élément léger non encore identifié : soufre, oxygène, silicium ou carbone.
Q 04Dans quel état physique se trouve le noyau externe de la Terre ?
Liquide
Sa viscosité est estimée entre 1 et 100 fois celle de l'eau, pour une densité d'environ 10.
Q 05De quel type de roche la croûte continentale est-elle essentiellement constituée ?
Granitique
Cette croûte est surmontée par endroits de roches sédimentaires et atteint 30 à 100 km d'épaisseur sous les massifs montagneux.
Q 06Comment nomme-t-on l'enfoncement d'une plaque dans le manteau, parfois sur plusieurs centaines de km ?
Subduction
Ces zones sont le lieu d'une intense activité sismique et volcanique.
Q 07Quelle ancienne théorie d'Alfred Wegener la tectonique des plaques confirme-t-elle dans les années 1960 ?
Dérive des continents
La confirmation est venue d'une méthode géophysique, le magnétisme des roches, et a poussé les géologues vers les zones profondes de la croûte et du manteau.
Q 08Grâce à quelle science repère-t-on les discontinuités qui délimitent les couches internes de la Terre ?
Sismologie
Cette discipline a permis de déterminer l'état de la matière à des profondeurs inaccessibles à toute exploration directe.
Q 09Quel phénomène produit la chaleur interne de la Terre ?
Radioactivité des roches
Les éléments concernés sont l'uranium, le thorium et le potassium ; la chaleur primordiale du noyau compte pour 10 à 20 % du total.
Q 10Quel ensemble, formé de la croûte et d'une partie du manteau supérieur, est subdivisé en plaques tectoniques ?
Lithosphère
Sa limite inférieure se situe entre 100 et 200 km de profondeur, là où les roches du manteau approchent de leur point de fusion.
Q 11Par quel mécanisme le manteau transfère-t-il l'essentiel de l'énergie thermique du noyau vers la surface ?
Convection
La vitesse, l'amplitude et la localisation précises de ces mouvements de matière restent encore mal connues.
Q 12Quel nom porte la science des sols, qui étudie leurs composants et leurs caractéristiques ?
Pédologie
Cette discipline se situe aux frontières de la géologie (altération des roches) et de la biologie (rôle des organismes dans l'évolution du sol).
Q 13Que signifie la lettre S des ondes sismiques S, enregistrées après les ondes P ?
Secondes
Les ondes P, pour « Premières », sont les plus rapides ; une fraction de leur énergie se convertit en ondes S aux interfaces.
Q 21Quelle discipline étudie les eaux continentales et les organismes qui y vivent ?
Limnologie
Elle concerne à la fois les sciences géologiques et les sciences biologiques.
Q 22Tous les combien de mètres la température gagne-t-elle 1 °C dans les mines, selon les mesures du XIXe siècle ?
25 mètres
Joseph Fourier et Louis Cordier en déduisent par extrapolation un centre de la planète en fusion à plusieurs milliers de degrés.
Q 23Quel savant conçoit une Terre creuse à plusieurs coques concentriques séparées par du vide ?
Edmund Halley
À la même époque, Henri Gautier imagine une Terre totalement creuse dont la fine croûte tient en équilibre entre gravité et force centrifuge.
Q 14Quelle discontinuité marque la transition entre la croûte et le manteau ?
Mohorovičić
Aucun navire de forage océanique n'a encore réussi à l'atteindre, malgré la finesse de la croûte sous les océans.
Q 15De quelle roche le manteau supérieur de la Terre est-il essentiellement formé ?
Péridotite
Le manteau supérieur est moins visqueux et plus ductile que le manteau inférieur, ce qui le rend en partie plastique.
Q 16Quel nom porte la discontinuité qui marque la transition entre le manteau et le noyau ?
Gutenberg
Le noyau, divisé en noyau externe et noyau interne, représente 15 % du volume terrestre.
Q 17Dans quel massif se trouve le gouffre Berger, où la profondeur de –1 000 m est atteinte en 1956 ?
Vercors
Ce gouffre de l'Isère a été le premier au monde où cette profondeur symbolique a été franchie.
Q 18Qui découvre le noyau interne de la Terre en 1936 ?
Inge Lehmann
Cette partie métallique se situe à 5 150 km de profondeur, sous 3,3 millions d'atmosphères ; sa solidité ne sera établie que plus tard.
Q 19Quel physicien déduit de la faiblesse des marées terrestres que le globe se comporte comme un solide élastique ?
Lord Kelvin
Son modèle exige une partie centrale rigide pour expliquer la déformation due aux marées, de période 14 jours.
Q 20Comme quoi René Descartes présente-t-il la Terre en 1644 dans Les Principes de la philosophie ?
Ancien soleil
Dans son modèle, une croûte extérieure brisée, en équilibre sur une couche d'air, a formé les reliefs et laissé passer l'eau des mers.
Q 24Quelle température est mesurée à 12 km de profondeur dans le forage SG-3 de la péninsule de Kola ?
212 °C
On y attendait environ 120 °C : le gradient géothermique de Kola, 1 °C tous les 60 m, est deux fois plus faible que celui de la plupart des sondages.
Q 25Quelle pression, en gigapascals, maintient le noyau interne de la Terre à l'état solide ?
350
Cette pression de 3,5 millions de bars s'exerce malgré une température supérieure à 6 000 °C et une densité d'environ 13.
Q 26Dans quelle région du Caucase se trouve le gouffre Krubera-Voronja, où les –2 000 m sont dépassés en 2005 ?
Abkhazie
Même les mines les plus profondes, comme Tau Tona en Afrique du Sud (environ 3 500 m), ne font qu'effleurer l'écorce terrestre.
Q 27Comment s'appellent les petites sphères de silicates qui donnent leur nom aux chondrites ?
Chondres
Ces inclusions de silicates se sont solidifiées après fusion ; la chondrite Allende contient aussi du fer métallique et beaucoup de carbone.
Q 28Quelle puissance thermique, en térawatts, l'étude des géoneutrinos attribue-t-elle à l'intérieur de la Terre ?
40
Ces neutrinos proviennent des désintégrations de l'uranium 238, de l'uranium 235, du thorium 232 et du potassium 40.
Q 29Quel silicate de magnésium, présent à 45 % dans certaines météorites, correspond à la composition profonde de la Terre ?
Enstatite
Ces météorites sont bien trop petites pour s'être différenciées : leurs éléments y sont restés répartis de façon homogène.
Q 30Combien de subdivisions compte l'Union géodésique et géophysique internationale ?
7
Chaque subdivision forme une association internationale ; la géodésie et la géophysique étudient la Terre par des méthodes mathématiques et physiques.