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http://www.univ-lille1.fr/geosciences/cours/terre_active/chapitre_1/chapitre_1.html

http://www.astronomes.com/c1_solaire/p133_interne.html

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Structure de la Terre

Méthodes de détermination de la composition de la Terre :

 Sa constitution interne peut être établie par différentes méthodologies :

 1 - Par observations directes de sa composition de surface en observant les structures superficielles visibles. Ces observations se limitent à la connaissance très restreinte (quelques milliers de mètres) de notre globe au regard de ses 6 370 km de rayon.

2 - Par des sondages qui atteignent quelques kilomètres de profondeur (5 à 10 km).

3 - Par des études de météorites- astéroïdes qui, comme la Terre, appartiennent au système solaire et par conséquent sont susceptibles de nous renseigner sur la composition profonde de notre Globe.

4- Par des méthodes géophysiques (sismique, gravité, magnétisme, flux chaleur) qui par des mesures physiques permettent d'interpréter indirectement la structure profonde du globe.

L'observation des tremblements de terre et des ondes sismiques qu'ils produisent nous permet d'étudier la structure interne de notre planète. En observant en différents points du globe les vibrations créées par un tremblement de terre, il est possible de reconstruire la trajectoire que les ondes sismiques ont parcourue dans le globe. Comme cette trajectoire dépend de la nature des matériaux rencontrés, elle nous permet de remonter à la structure interne de notre planète.

 5-Par l'analyse des roches éjectées par les volcans, qui nous révèle quant à elle la composition chimique des couches profondes.

 Composition :

 La Terre est composée de 3 enveloppes concentriques (Fig.1-1) : la croûte , le manteau et le noyau.

   1 - la croûte (ou écorce): elle représente 1,5% volume de la Terre. Il faut distinguer 2 types de croûte :

--- la croûte continentale, épaisse en moyenne de 35 km (mais dont l'épaisseur peut atteindre 70 km).

--- la croûte océanique, très mince (8km).

Ces deux types de croûte sont différentes quant à la nature des matériaux qui la composent et leurs compositions chimiques sont également très distinctes (tabl.1-1).

Tableau 1-1 : Compositions chimiques comparées des croûtes continentales, des croûtes océaniques et du manteau.

  La croûte continentale est riche en silice, alors que les teneurs en silice de la croûte océanique sont plus faibles. Ces deux croûtes sont riches en alumine (Al2O3), ce qui du point de vue chimique permettait de les rassembler sous le vocable de SIAL (terme devenu aujourd'hui obsolète).

  2 - Le manteau (pyrosphère): il représente 82,5 % en volume de la Terre. Son épaisseur est de 2900 km. 

On peut distinguer au sein de ce manteau 2 unités : 

•  Le manteau supérieur jusqu'à 670 km 
  
•  Le manteau inférieur de 670 à 2900 km. 
  

Le manteau est séparé de la croûte par une discontinuité majeure : la discontinuité de Mohorovicic, du nom d'un sismologue Croate (Andrija Mohorovicic, 1857 - 1936). Cette discontinuité, communément appelée MOHO, est mise en évidence par l'accélération des vitesses des ondes sismiques lors de leur passage croûte - manteau. Elle correspond à un changement de composition des matériaux entre croûte et manteau. Comme la croûte, le manteau est composé de roches solides. Du point de vue chimique le manteau est siliceux mais comparé aux croûtes relativement peu riches en silice ; il est par contre très riche en magnésium (MgO). Par opposition au SIAL, le manteau, du point de vue chimique peut être dénommé SIMA (Pour Silice et MAgnésium) (terme obsolète aujourd'hui).

 3 - Le Noyau (barysphère): il représente 16% du globe terrestre. Il est séparé du manteau par une discontinuité mise en évidence en 1914 par le sismologue allemand Beno Gutenberg. La discontinuité de Gutenberg se manifeste par un ralentissement des vitesses des ondes sismiques traduisant un changement de composition par rapport au manteau. Le noyau, contrairement à la croûte et au manteau n'est pas silicaté (ou très peu silicaté). On distingue 2 ensembles :

 --- Le noyaux externe, jusqu' à 5150 km. Il a un comportement liquide et est composé principalement de fer, sulfures et un peu de silicium.

--- Le noyau interne (ou Graine). Il a un comportement solide (Ni+Fe) et de par sa composition était dénommé NIFE (pour NIckel et FEr) (terme obsolète).

La structure de la Terre ainsi présentée donne une image statique de notre astre.

Or la terre est une planète active, vivante. Cette activité de la Terre se traduit, entre autre, par des tremblements de terre (ou séismes), du volcanisme, la formation de chaînes de montagnes (dénommées orogenèses). Cette activité de la terre s'intègre dans un schéma dynamique de notre planète.