Contrastes entre continents et océans

Contrastes entre continents et océans

• L'étude des altitudes révèle un contraste entre les reliefs océaniques et continentaux.
• Les reliefs océaniques se situent majoritairement entre -6000 et -3000 mètres.
• Les reliefs continentaux se situent majoritairement entre 0 et +1000 mètres.
• La distribution bimodale des altitudes est due à un contraste géologique entre les domaines océanique et continental.
• Le fond des océans est recouvert d'une fine couche de sédiments de 0 à 2000 m d'épaisseur.
• La croûte océanique est constituée de basalte et de gabbro, deux roches magmatiques issues du refroidissement d'un magma.
• Le basalte et le gabbro possèdent une composition chimique et minéralogique similaire avec des cristaux de pyroxène, d'olivine et de feldspaths plagioclases.
• Le gabbro est constitué de grands cristaux, tandis que le basalte a de petits cristaux dispersés dans un matériau amorphe.
• La structure du gabbro est grenue, et celle du basalte est microlitique.
• La surface des continents présente une diversité de roches sédimentaires, magmatiques, et métamorphiques.
• La roche la plus représentative de la croûte continentale est le granite.
• Le granite est une roche magmatique plutonique de structure grenue, constituée de quartz, de feldspaths et de biotite.
• La densité du granite (2,7) est plus faible que celle du basalte et du gabbro (3).

Apport des études sismologiques

• Un séisme est une libération d'énergie lors d'une rupture de roches soumises à des contraintes.
• Les ondes sismiques se propagent à partir du foyer et sont enregistrées par des sismographes.
• Différents types d'ondes sismiques existent : les ondes P, les ondes S et les ondes de surface.
• Lorsqu'une onde atteint une discontinuité, elle est réfractée et réfléchie.
• L'étude des ondes P et S permet de détecter des discontinuités majeures.
• La discontinuité de Mohorovicic (Moho) sépare la croûte du manteau.
• Le Moho est caractérisé par une augmentation de la vitesse des ondes P et S lors du passage de la croûte au manteau.
• Le manteau est constitué de péridotite, une roche de densité plus élevée (3,3).
• La profondeur du Moho varie : environ 7 km sous les océans, environ 30 km sous les continents.
• La discontinuité de Gutenberg, située à 2900 km de profondeur, est révélée par une "zone d'ombre" où aucune onde directe n'arrive.
• Elle sépare le manteau du noyau externe, principalement composé de fer.
• Les ondes S ne traversent pas le noyau externe, indiquant qu'il est liquide.
• La discontinuité de Lehmann, située à 5151 km de profondeur, sépare le noyau externe liquide du noyau interne solide.

Modèle concentrique de la structure interne du globe (PREM)

• Le modèle PREM (Preliminary Reference Earth Model) est basé sur des études sismologiques.
• L'étude des ondes sismiques montre une diminution de vitesse à partir de 100 km de profondeur (LVZ ou Low Velocity Zone).
• La lithosphère comprend les roches rigides au-dessus de la LVZ, tandis que l'asthénosphère comprend les roches ductiles en dessous.
• La lithosphère inclut la croûte (océanique et continentale) et la partie rigide du manteau.

Apport des études thermiques

• La température interne de la Terre augmente avec la profondeur, selon le gradient géothermique (en moyenne 30°C/km dans la croûte continentale).
• L'énergie thermique est transférée par conduction thermique dans la lithosphère rigide, de proche en proche sans déplacement de matière.
• Ce mode de transfert est peu efficace, d'où un fort gradient géothermique.
• Sous la lithosphère, le gradient géothermique est plus faible en raison de la convection thermique un transfert plus efficace.
• Les roches moins denses remontent, refroidissent, redeviennent denses et s'enfoncent, créant des boucles de circulation dans le manteau et le noyau externe.
• La tomographie sismique identifie des variations de température à l'intérieur du globe à partir des variations de vitesse des ondes sismiques.
• Les ondes sismiques sont accélérées dans les zones froides (plus denses) et ralenties dans les zones chaudes (moins denses).
• La tomographie a mis en évidence l'enfoncement de la lithosphère froide (anomalie thermique négative) dans l'asthénosphère chaude.