Structure interne du globe

1. Les ondes sismiques : types et propriétés

• Séisme : libération brutale d'énergie due à la rupture de roches sous contraintes.
• L'énergie se propage sous forme d'ondes sismiques enregistrées sur un sismogramme.

Types d'ondes sismiques :

2. Lithosphère et asthénosphère : caractéristiques et épaisseurs

• Lithosphère : couche rigide et cassante en surface.
• Asthénosphère : couche sous-jacente ductile (plus souple, moins résistante).

Épaisseurs moyennes :

3. Modèle géophysique du globe terrestre

• Le rayon terrestre est d'environ 6400 km.
• Les ondes sismiques sont réfléchies ou réfractées aux interfaces entre différentes couches internes, révélant des discontinuités géophysiques.
• Ces discontinuités correspondent à des changements de composition ou d’état physique des matériaux à l’intérieur du globe.

À retenir : Les ondes sismiques permettent de distinguer la lithosphère rigide de l’asthénosphère ductile et d’estimer leurs épaisseurs respectives.

1. Discontinuités majeures dans la Terre

L'étude des ondes sismiques révèle trois discontinuités principales qui marquent des changements brusques dans la composition et l'état des matériaux à l'intérieur de la Terre :

• Moho : limite entre la croûte et le manteau, profondeur variable selon la région.
• Gutenberg : transition entre le manteau solide et le noyau externe liquide (alliage fer-nickel).
• Lehmann : limite entre noyau externe liquide et noyau interne solide.

2. Modèle PREM (Preliminary Reference Earth Model)

Ce modèle, élaboré en 1981, intègre les données sismiques et les propriétés élastiques des roches (masse volumique, vitesses des ondes P et S) pour décrire la structure interne de la Terre.

a) Structure du manteau selon PREM

Le manteau lithosphérique et le manteau asthénosphérique forment ensemble le manteau supérieur.

À retenir : Les ondes sismiques permettent d'identifier trois discontinuités majeures (Moho, Gutenberg, Lehmann) qui structurent la Terre en croûte, manteau (avec ses sous-couches) et noyau (externe liquide et interne solide).

1. Lithosphère et asthénosphère

La lithosphère est la couche externe rigide de la Terre, comprenant la croûte terrestre et la partie supérieure du manteau. Elle est divisée en plaques tectoniques.

L'asthénosphère est une couche plus profonde, située sous la lithosphère, constituée de roches partiellement fondues et ductiles, ce qui permet aux plaques lithosphériques de se déplacer.

2. Structure interne du globe : caractéristiques principales

3. Distribution bimodale des altitudes terrestres

• La croûte continentale présente un relief moyen positif (+300 m) dû à sa composition granitique moins dense.
• La croûte océanique présente un relief moyen négatif (-4500 m) lié à sa composition basaltique plus dense.

Cette distribution bimodale reflète la différence de densité et de nature des roches entre ces deux domaines.

À retenir : La lithosphère est rigide et comprend la croûte terrestre et le manteau supérieur, tandis que l'asthénosphère, ductile et partiellement fondue, permet le mouvement des plaques lithosphériques.

1. Structure interne du globe : croûte océanique vs croûte continentale

Le globe terrestre est constitué de différentes couches, dont la croûte terrestre qui se divise en deux types principaux : la croûte océanique et la croûte continentale. Ces deux croûtes diffèrent par leur composition, leur structure et leur densité.

2. Roches caractéristiques de la croûte terrestre

• Structure microlitique : roche magmatique volcanique, partiellement cristallisée, avec des minéraux invisibles à l'œil nu (ex. basalte).
• Structure grenue : roche magmatique plutonique, entièrement cristallisée, avec des minéraux visibles à l'œil nu (ex. gabbro, granite).

À retenir : La croûte océanique est plus dense et plus fine que la croûte continentale, et elle est principalement composée de basaltes et gabbros, tandis que la croûte continentale est plus épaisse, moins dense, et dominée par des granites et roches métamorphiques.