Définition
Structure interne de la Terre
La Terre est composée de plusieurs couches distinctes : la croûte, le manteau, et le noyau.
Croûte terrestre
La croûte est la couche externe de la Terre, distinguée en croûte océanique et continentale.
Lithosphère
La lithosphère est la partie rigide la plus externe de la Terre, comprenant la croûte et une partie du manteau supérieur.
Asthénosphère
L'asthénosphère est une zone du manteau terrestre, située juste sous la lithosphère, elle est plus ductile et permet le mouvement des plaques tectoniques.
Gradient géothermique
C'est l'augmentation de la température avec la profondeur sous la surface de la Terre.
1. L’apport des données sismiques
Les séismes génèrent des ondes sismiques qui se propagent à travers les différentes couches de la Terre. Ces ondes sont formées de deux principaux types : les ondes P (primaires) et les ondes S (secondaires). Les ondes P peuvent traverser les solides, les liquides et les gaz, alors que les ondes S ne se propagent que dans les solides. L'étude de la vitesse et du comportement de ces ondes nous permet de comprendre la composition et la structure interne de la Terre. En observant comment les ondes sismiques se déplacent, les scientifiques peuvent déterminer la densité, la composition et d'autres propriétés des matériaux qu'elles traversent.
2. Les grandes enveloppes de la Terre
La Terre est divisée en plusieurs grandes enveloppes successives qui se distinguent par leur composition chimique, leur état physique et leurs propriétés mécaniques. La couche la plus externe est la croûte, qui peut être océanique ou continentale. En dessous se trouve le manteau, qui s'étend jusqu'à environ 2 900 km de profondeur. Le noyau externe liquide est situé entre 2 900 km et 5 100 km de profondeur, et enfin, le noyau interne solide se trouve au-delà de cette profondeur.
3. La profondeur des croûtes océanique et continentale
La croûte océanique est plus mince que la croûte continentale, avec une épaisseur qui varie généralement entre 5 et 10 km. Elle est principalement composée de basaltes denses. En revanche, la croûte continentale a une épaisseur moyenne de 30 à 50 km, mais peut atteindre jusqu'à 70 km dans certaines régions montagneuses. Elle est constituée de roches comme le granite qui sont moins denses que celles constituant la croûte océanique.
4. Lithosphère et asthénosphère
La lithosphère est la couche rigide et solide de la Terre, comprenant la croûte et le manteau supérieur. Elle est fragmentée en plaques tectoniques qui flottent et se déplacent sur l'asthénosphère, une couche de manteau supérieur plus ductile et partiellement fondue. La distinction entre lithosphère et asthénosphère est essentielle pour comprendre le mouvement des plaques tectoniques et les phénomènes géologiques associés.
5. Les roches constitutives des lithosphères
Les lithosphères océanique et continentale diffèrent par leur composition en roches. La lithosphère océanique est principalement constituée de basalte et de gabbro, des roches ignées riches en fer et magnésium. La lithosphère continentale est essentiellement composée de granite, une roche ignée composée principalement de quartz et de feldspath, plus légère et épaisse.
6. Le gradient géothermique de la Terre
Le gradient géothermique est la variation de température avec la profondeur dans la Terre. En moyenne, la température augmente de 25 à 30 °C par km de profondeur dans la croûte terrestre. Ce gradient indique que les températures augmentent progressivement des zones superficielles vers le noyau. Le gradient géothermique joue un rôle clé dans le comportement thermique et dynamique du manteau terrestre.
7. Transfert de chaleur par convection et conduction
Dans la Terre, le transfert de chaleur s'effectue par deux principaux mécanismes : la conduction et la convection. La conduction est le transfert de chaleur à travers un matériau solide, où la chaleur se déplace de molécules plus chaudes à des molécules plus froides. La convection, quant à elle, se produit dans des matériaux fluides ou ductiles, où la chaleur est transportée par le mouvement du fluide lui-même. Dans le manteau terrestre, la convection est le principal mode de transfert de chaleur, entraînant également les mouvements des plaques tectoniques.
8. Les anomalies thermiques de la Terre
Les anomalies thermiques de la Terre sont des variations locales de température par rapport à la moyenne attendue dans une région donnée. Ces anomalies peuvent être causées par des processus géologiques actifs, tels que la montée de panaches mantelliques, l'activité volcanique ou encore des zones de subduction. Elles sont importantes car elles peuvent influencer le comportement des plaques, entraîner des phénomènes sismiques ou volcaniques, et contribuer à l'évolution géodynamique à long terme de la planète.
A retenir :
La structure interne de la Terre est complexe et se compose principalement de la croûte, du manteau et du noyau. L'étude des ondes sismiques montre comment ces couches sont structurées et la nature des matériaux qui les composent. La croûte terrestre comprend la croûte océanique, plus mince et dense, et la croûte continentale, plus épaisse et moins dense. Plus profondément, la lithosphère est divisée en plaques qui flottent sur l'asthénosphère ductile. Le gradient géothermique fait référence à l'augmentation de la température avec la profondeur, influençant le transfert de chaleur par convection et conduction au sein de la Terre. Les anomalies thermiques jouent un rôle dans certaines des dynamiques géologiques observées à la surface.
