GÉODYNAMIQUE
Géodynamique interne
L'intérieur de la Terre n'est pas inerte, mais est le siège d'une évolution à très long terme ; un certain nombre de phénomènes, assez différents les uns des autres, en apportent le témoignage. Le fait est d'autant plus remarquable que, dans la mesure où l'exploration du système solaire a permis d'aborder l'étude détaillée d'autres objets (la Lune, Mercure, Vénus, Mars et certains satellites des planètes supérieures), les manifestations d'une évolution interne y apparaissent le plus souvent comme infiniment plus réduites, sinon absentes : les traces des impacts de météorites, accumulées depuis l'origine du système solaire, n'y ont la plupart du temps pas été (comme sur la Terre) effacées à mesure par l'évolution propre de ces planètes.
Mais, en abordant l'étude de la géodynamique interne, on ne connaît pas, a priori, la source de l'énergie dont elle dérive ; et l'on doit remonter des effets aux causes, alors que la structure interne du globe est imparfaitement connue, et que les évolutions qui peuvent l'affecter, beaucoup trop lentes en général pour être directement observables, sont du domaine de l'hypothèse. Il faudra donc partir d'une définition négative : relèvent de la géodynamique interne les phénomènes qui ne peuvent être rangés dans la géodynamique externe, parce que l'énergie mise en jeu ne dérive pas du rayonnement solaire (ou des marées océaniques).
Le plus anciennement constaté de ces effets est le volcanisme, très inégalement réparti en surface, et au rythme foncièrement irrégulier. Malgré l'intensité de ses manifestations, il apporte beaucoup moins de chaleur à la surface (0,001 6 W . m-2, soit une puissance globale de 8 . 108 kW) que le flux géothermique qui se manifeste sur toute la surface de la Terre, avec une intensité légèrement variable, mais dont la valeur moyenne, 0,082 watt par mètre carré, représente au total une puissance de 4,2 . 1010 kW. Une infime partie de ce flux géothermique se manifeste par les sources thermales.
Les séismes sont également une manifestation de l'activité interne. Très irrégulièrement répartis dans l'espace, avec une distribution dans le temps aléatoire, mais qui permet cependant une analyse statistique, ils représentent une dissipation d'énergie dont la moyenne est estimée à 109 kW.
L'activité mécanique dont témoignent les séismes s'est manifestée, dans le passé géologique, d'une manière extrêmement spectaculaire dans les déformations tectoniques : le long de certaines bandes, toutes les roches ont été déformées d'une manière très intense, par le plissement (lorsqu'elles sont stratifiées), par un écrasement ou par des chevauchements. À cette déformation était souvent associé un échauffement, qui a entraîné le métamorphisme, c'est-à-dire la recristallisation de la matière, et parfois aussi une refusion complète. Cet échauffement n'est certainement pas la conséquence de la déformation, qui n'absorbe et dissipe qu'une énergie très inférieure. Mais il est possible qu'un échauffement d'origine profonde, en facilitant la déformation lente par recristallisation en profondeur, ait permis à des contraintes mécaniques régnant d'une manière chronique dans l'écorce (ou dans certaines de ses parties, car d'autres sont en extension) de se manifester par les déformations que nous constatons. Ces zones déformées ont été ensuite soulevées, et constituent les montagnes, que l'érosion détruit et nivelle. Malgré l'importance de ces soulèvements, ou de l'affaissement de blocs souvent limités par des failles, le facteur essentiel dans ces déformations tectoniques paraît constitué par une compression horizontale, qui implique un rapprochement des blocs situés de part et d'autre, dont l'amplitude s'exprime en centaines de kilomètres. La réalité de tels déplacements se trouve[...]
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Écrit par
- Jean GOGUEL : ingénieur général des Mines, ancien directeur du service de la carte géologique de France
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