MODÈLE PREM (Preliminary Reference Earth Model)

Les différentes couches de la Terre révélées

Grâce aux travaux des sismologues et les nombreuses mesures des temps de parcours de différentes ondes sismiques, les diverses couches internes de la Terre ont pu être mises en évidence et caractérisées. Elles sont délimitées par des discontinuités sismiques (brusques variations des vitesses sismiques) qui sont associées à des changements de composition chimique ou minéralogique.

On distingue ainsi : la discontinuité de Mohorovičić (dite Moho) entre la croûte et le manteau, située entre 10 et 35 kilomètres de profondeur (Andrija Mohorovičić, 1909) ; la discontinuité de Gutenberg, limite entre le manteau silicaté et le noyau principalement composé de fer liquide, à 2 900 kilomètres de profondeur (Richard Dixon Oldham, 1906) ; et l'existence de la graine solide (Inge Lehmann, 1936). Le manteau lui-même a ensuite été subdivisé en manteau supérieur et manteau inférieur (discontinuité à 660 km de profondeur). Dans le manteau supérieur, une autre discontinuité définit une « zone de transition » (entre 410 et 660 km). À la base du manteau, les sismologues ont aussi mis en évidence une discontinuité à une profondeur variable (vers 200 km au-dessus de la frontière manteau-noyau), identifiant ainsi la mystérieuse couche D'', où viennent s’échouer certaines plaques tectoniques plongeantes et où naissent des panaches volcaniques qui génèrent des points chauds en surface. D’autres discontinuités – discontinuité de Hales (à environ 80 km de profondeur) ; discontinuité de Lehmann (220 km) ; et deux autres plus profondes (520 km et vers 1 000 à 1 200 km) – font toujours l'objet de débats car leur caractère global n’a pas été démontré. L’interprétation de ces discontinuités est fondamentale pour connaître la composition de la Terre profonde, puisqu’elles sont interprétées soit comme des frontières pétrologiques soit comme des changements de phase minéralogiques.