LITHOSPHÈRE
Dès la naissance de la géophysique et de la géodynamique, les continents furent considérés comme un ensemble de masses rigides, le sial (acronyme de silice et alumine) flottant sur un manteau fluide, le sima (acronyme de silice et magnésium). Ainsi fut introduite en gravimétrie la notion de compensation isostatique des reliefs montagneux par une racine crustale légère s'enfonçant dans le manteau à la façon d'un radeau. En 1915, avec Alfred Wegener, le radeau largue ses amarres ; les masses continentales dérivent sur un océan de manteau, se fronçant à leur proue pour créer des chaînes comme celles des Andes et semant à leur poupe des îles détachées au cours du mouvement.
Tectonique des plaques
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Grâce à l'étude systématique des fonds océaniques, la théorie wégenérienne renaît dans les années 1960 sous la forme de la tectonique des plaques. Comme l'indique son nom, cette nouvelle théorie requiert l'existence de plaques terrestres rigides, formant la lithosphère, qui glissent sur un manteau plastique, l' asthénosphère. Toutefois, la notion de plaque, ou de lithosphère, s'est considérablement enrichie par rapport à celle des radeaux de sial. Retenons déjà que dans sa définition initiale la lithosphère est une entité mécanique, puisqu'elle constitue un milieu rigide qui est opposé à un milieu plus déformable.
Définitions et identification de la lithosphère
En elle-même, la théorie de la tectonique des plaques n'apporte pas d'indication sur l'épaisseur des plaques mobiles, et c'est l'élaboration de modèles physiques, mécaniques et thermiques qui permet de préciser la structure en profondeur de la couche rigide entraînée dans les mouvements de dérive. La lithosphère peut être conceptualisée comme une entité mécanique à l'échelle de la tectonique des plaques ou comme une couche limite thermique assurant la transition entre un manteau chaud (1 400 0C vers 100 km de profondeur) et convectif et la surface externe froide du globe, de température moyenne proche de 0 0C ; elle peut aussi être identifiée par détermination in situ de propriétés sismiques (vitesses de propagation des ondes, facteur d'atténuation).
La lithosphère mécanique
Identifiée aux plaques, la lithosphère mécanique représente la partie superficielle du globe qui est capable de subir des déplacements horizontaux importants par rapport aux zones profondes – de l'ordre de 100 kilomètres par million d'années – dans un mouvement quasi rigide, avec des taux de déformation ˙ε inférieurs de plus de trois ordres de grandeur à ceux qui affectent la région de découplage située au-dessous, dans l'asthénosphère : moins de 10-17 s-1 contre 10-14 s-1. Elle apparaît comme un guide pouvant transmettre à distance les contraintes associées à la tectonique des plaques. Cette définition reste formelle sans la connaissance de l'état thermique du milieu, qui influence fortement le comportement mécanique des matériaux terrestres pour les valeurs des contraintes et des taux de déformation habituels dans les phénomènes géodynamiques (respectivement : de 1 à 10 MPa et 10-15 s-1).
La lithosphère, couche limite thermique
Olivine
Encyclopædia Universalis France
La couche limite thermique est la région superficielle où les transferts thermiques se font essentiellement par conduction, par opposition à une région plus profonde, l'asthénosphère, où les échanges thermiques se font principalement par convection. Du fait de l'efficacité très supérieure du transfert convectif par rapport au transfert conductif, le gradient thermique vertical est fort dans la lithosphère (quelques dizaines de degrés par kilomètre) et très faible dans l'asthénosphère (moins de un degré par kilomètre). Dans cette approche, la base de la lithosphère est définie, pour un chargement géodynamique et une durée d'observation donnés, comme une surface isotherme correspondant[...]
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Écrit par
- Marc DAIGNIÈRES : docteur ès sciences, maître de conférences
- Adolphe NICOLAS : docteur ès sciences, professeur
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Tectonique des plaques
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Olivine
Encyclopædia Universalis France
Vitesse des ondes en fonction de la profondeur
Encyclopædia Universalis France
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TERRE - Planète Terre
- Écrit par Jean AUBOUIN et Jean KOVALEVSKY
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...séparer les milieux solides des milieux visqueux, les premiers conduisant les ondes sismiques plus rapidement que les seconds. Ainsi furent distinguées la lithosphère, solide, comprenant, sur 100 kilomètres d'épaisseur moyenne, la croûte et le manteau supérieur, et l' asthénosphère, visqueuse, correspondant... -
CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES
- Écrit par Jean-Claude DUPLESSY
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...lithosphère est relâché par érosion. Il est transporté par les rivières jusqu'à l'océan, où il réside environ un million d'années avant d'être déposé dans les sédiments (coquilles calcaires d'algues ou d'animaux). Il rejoint ainsi lalithosphère, où il restera pendant environ cent millions d'années. -
DÉRIVE DES CONTINENTS (modélisation numérique)
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...simplifier le « système Terre » et conceptualiser ce que représente un continent dans celui-ci. Premièrement, un continent ne s'arrête pas à la croûte : il faut prendre en compte l'ensemble de la lithosphère, c'est-à-dire considérer aussi la partie mantellique qui agit comme la quille d'un navire... -
DIETZ ROBERT SINCLAIR (1914-1995)
- Écrit par Encyclopædia Universalis
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Le géophysicien et océanographe américain Robert Sinclair Dietz est surtout connu pour avoir formulé avec son compatriote et collègue, le géologue Harry Hammond Hess (1906-1969), l’hypothèse de l’expansion des fonds océaniques (seafloor spreading).
Robert Sinclair Dietz naît le 14 septembre...
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