geologie|structure interne de la Terre|JJ Chevallier

« Une encyclopédie ne suffirait pas pour développer toutes les disciplines qui couvrent l’étude de la Planète-bleue, la chime, la physique, la géologie, la sismologie, la volcanologie, la géographie, l’océanographie, la météorologie, la biochimie, la biologie, l’écologie, le magnétisme et ces nouvelles recherches dans le domaine des particules élémentaires ou dans l’exploration de l’espace. Je bornerai donc mon propos au survol de la structure de la Terre suivi à la page suivante de la dynamique qui anime cette structure. »

" Pour bien comprendre la formation des Minéraux et des Roches

il faut connaître la structure interne de la Terre. "

Chronologie de la formation de la terre

C'est durant l'Hadéen que tout a commencé...

La période -4,65 à -4,56 Ga, soit une petite dizaine de millions d'année c'est la période d'accrétion des poussières en grains, puis en petits cailloux, puis en astéroïdes, puis en planétoïdes qui s'agglutinent les uns aux autre.

Durant la période -4.56 et -4.50 milliards d'années, le noyau métallique et le manteau silicaté se sont différenciés.
- Le manteau est en grande partie fluide ainsi que la surface de la Terre où régnait une température supérieure à 2000°C et une pression comprise entre 310 et 480 atmosphères.
- L'atmosphère primordiale sera rapidement dispersée au profit de gaz plus lourds.

Durant la période -4.50 à -4.47 milliards d'années, la surface n'est que du magma extrêmement chaud.
- La température de l'air était supérieure à 1200°C et la pression voisine de 270 bars, principalement entretenue par la vapeur d'eau et le gaz carbonique.

Entre -4.47 et -4.40 milliards d'années le flux thermique chute et que la température en surface tombe sous 300°C, permettant la solidification superficielle du magma et la formation d'un croûte solide.
- Un important effet de serre régnait alors avec une pression de gaz carbonique dans l'air de 40 bars (1015 millibars aujourd'hui).

STRUCTURE ACTUELLE DE LA TERRE

La terre est constituée de couches aux propriétés physiques différentes :

1 - au centre le "noyau" qui représente 17% du volume total, il se divise en :

- noyau interne, solide

- noyau externe, liquide

2 - le "manteau" qui constitue 81% du volume total, il se divise en :

- manteau inférieur, solide

- manteau supérieur, essentiellement plastique* et visqueuse, "comme de la confiture très chaude"**, la partie supérieure est solide. Une viscosité très épaisse, la vitesse de déplacement de la convection n'est que de quelques centimètres par année.

3 - la croûte ou écorce qui constitue moins de 2% du volume, elle est solide.

Il existe trois lignes de discontinuité importantes qui marquent des contrastes de densité :

Mise en évidence des zones de discontinuité internes delaTerre.

Dans le globe terrestre, il existe des zones où l'on observe des modifications brutales de la vitesse de propagation des ondes sismiques, ces zones correspondent à des changements de milieu. Les discontinuités physiques délimitent les différentes grandes enveloppes de la Terre.

Il existe 3 discontinuités principales :

la discontinuité de Mohorovičić (en abrégé : « le Moho »), située entre 7 et 60 km de profondeur, marque la limite entre la croûte (océanique ou continentale) et le manteau, et montre une variation de la nature des matériaux. Le Moho se situe entre 0 et 15 km sous la croûte océanique, 30 km sous une croûte continentale de type socle et à plus grande profondeur (jusqu'à 80 km) sous les chaînes de montagnes récentes.
la discontinuité de Gutenberg, située vers 2 900 km, marque la limite entre le manteau inférieur et le noyau externe, qui se comporte comme un liquide.
la discontinuité de Lehmann, située vers 5 371 km de profondeur, délimite le noyau externe et le noyau interne (appelé aussi graine solide).

La couche plastique du manteau est appelée asthénosphère, et les couches solides qui se trouvent au dessus sont appelées la lithosphère qui se découpe en plaques tectoniques.

* plastique : se dit d'une matière molle et malléable.

** remarque faite par une petite fille d'environ 8 ans lors de l'une de mes conférences à Toulouse en 2001.

L'antimythe

SEUL LE NOYAU EXTERNE EST LIQUIDE