Ondes sismiques et structure de la Terre (html)
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Ondes sismiques et structure de la Terre
Grâce aux caractéristiques des ondes sismiques, il a été possible de montrer que la Terre est composée de différentes couches (ou enveloppes) concentriques. Ce sont les discontinuités existant entre chaque enveloppe qui ont permis de les identifier. Ces discontinuités (et la nature des roches) en déviant et modifiant la vitesse des ondes ont ainsi été détectées par les différentes stations sismiques.
L'enregistrements de séismes lointains a permis ainsi de mettre en évidence
l'existence de deux discontinuités l'une à 2900 km de
profondeur (Discontinuité de Gutenberg) et une à 5150 km
(discontinuité de Lehman).
Les ondes sismiques produites par un foyer lointain (au-delà de 11 500 km) sont déviées par la première discontinuité, elles ne
réapparaissent qu'au niveau de stations placées à plus de 14 500 km mais avec une vitesse plus lente qu'attendue en raison
des réfractions subies. Au-delà de cette distance les stations n'enregistrent
plus les ondes S (sauf celles provenant des transformations d'ondes P), ce qui
indique que les ondes rencontrent un milieu liquide.
Ces deux discontinuités permettent ainsi de déterminer l'existence d'un noyau, dont la partie périphérique (limité par les deux discontinuités) est de nature liquide.
L'enregistrements de séismes proches permet de mettre en évidence une autre discontinuité, située à seulement 10 km de profondeur sous les océans et vers 35 km de profondeur en moyenne sous les continents. C'est la discontinuité de Mohorovicic, connue sous le terme de Moho. Cette limite sépare la croûte superficielle du manteau.
En étudiant précisément les sismogrammes on s'est aperçu qu'une zone, vers
100 km de profondeur, ralentissait la vitesse des
ondes sismiques. Cette zone est donc de nature beaucoup moins rigide (on dit
qu'elle est plastique) que la partie qui la recouvre. Elle permet de distinguer
la lithosphère, qui comprend la croûte plus une partie du manteau rigide, et
l'asthénosphère, qui est la portion du manteau où les ondes ralentissent.
Vers 700 km de profondeur l'accélération des ondes
diminuent, permettant de faire la distinction entre manteau supérieur et
inférieur.
Ce sont ces discontinuités qui déterminent les grandes structures géologiques de la Terre. La différence de nature chimique (entre croûte et manteau en particulier) intervient peu en tectonique. C'est donc principalement sur la différence lithosphère/asthénosphère que s'exerce la tectonique.
Pour en Savoir plus
Les documents pédagogique de l'EOST - Pour tout savoir des séismes.
Géologie de la planète Terre - Du minéral à la montagne, en passant par l'histoire géologique de notre planète, et plus particulièrement des Appalaches.
Cours de Géologie - Cristallochimie, magmatisme, métamorphisme et tectonique sont au programme !