Heading

Les couches de la Terre (Crédit : www.phys.org)

Les couches de la Terre fournissent aux géologues et aux géophysiciens des indices sur la façon dont la Terre s’est formée, sur les couches qui composent les autres corps planétaires, sur la source des ressources de la Terre, et bien plus encore. Les progrès modernes ont permis aux scientifiques d’étudier ce qui se trouve sous nos pieds de manière plus détaillée que jamais, et pourtant il reste encore des lacunes importantes dans notre compréhension.

J’espère que ce guide vous guidera à travers les couches de la Terre, vous donnera une idée générale de notre compréhension et de nos lacunes actuelles. Gardez à l’esprit qu’il s’agit d’un domaine de recherche en cours et qu’il est susceptible de s’affiner dans les années et les décennies à venir.

Pendant ma deuxième année à Édimbourg, j’ai assisté aux conférences de Jameson sur la géologie et la zoologie, mais elles étaient incroyablement ennuyeuses. Le seul effet qu’elles produisirent sur moi fut la détermination à ne jamais, aussi longtemps que je vivrai, lire un livre sur la Géologie. – Charles Darwin

Les couches de la Terre

La Terre a des couches un peu comme un oignon et peut être disséquée pour comprendre les propriétés physiques et chimiques de chaque couche et son influence sur le reste de la Terre. D’une manière générale, la Terre possède 4 couches :

• La croûte externe sur laquelle nous vivons
• Le manteau semblable à du plastique
• Le noyau externe liquide
• Le noyau interne solide

USGS).

Lorsqu’ils différencient les couches, les géologues regroupent les subdivisions en deux catégories, soit rhéologiquement, soit chimiquement. La différenciation rhéologique parle de l’état liquide des roches sous une pression et une température énormes. Par exemple, une roche réagira très différemment à la déformation sous des températures et des pressions atmosphériques normales par rapport à moins de milliers de kilomètres de roche. Si nous subdivisons la Terre en fonction de la rhéologie, nous voyons la lithosphère, l’asthénosphère, la mésosphère, le noyau externe et le noyau interne. Cependant, si nous différencions les couches en fonction des variations chimiques, nous regroupons les couches en croûte, manteau, noyau externe et noyau interne.

Pour comprendre la différence entre les diverses portions du manteau ou du noyau externe par rapport au noyau interne, vous devez comprendre les diagrammes de phase, dont je parlerai ci-dessous.

La croûte terrestre

La croûte est ce sur quoi vous et moi vivons et est de loin la plus mince des couches de la Terre. Son épaisseur varie selon l’endroit où l’on se trouve sur terre, la croûte océanique faisant 5 à 10 km et les chaînes de montagnes continentales pouvant atteindre 30 à 45 km d’épaisseur. La croûte océanique mince est plus dense que la croûte continentale plus épaisse et  » flotte  » donc plus bas dans le manteau que la croûte continentale. Vous trouverez certaines des croûtes océaniques les plus minces le long des dorsales médio-océaniques, où une nouvelle croûte se forme activement. En comparaison, lorsque deux continents entrent en collision comme dans le cas de la plaque indienne et de la plaque eurasiatique, vous obtenez certaines des sections de croûte les plus épaisses car elles sont froissées ensemble.

Les températures au sein de la croûte terrestre varient de la température de l’air à la surface à environ 870 degrés Celsius dans les sections plus profondes. À cette température, on commence à faire fondre la roche et à former le manteau sous-jacent. Les géologues subdivisent la croûte terrestre en différentes plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres.

Compte tenu du fait que la surface de la Terre a une superficie essentiellement constante, vous ne pouvez pas fabriquer de la croûte sans en détruire une quantité comparable. Avec la convection du manteau sous-jacent, nous voyons l’insertion de magma mantellique le long des dorsales médio-océaniques, formant constamment une nouvelle croûte océanique. Cependant, pour faire de la place, la croûte océanique doit subir une subduction (s’enfoncer sous la croûte continentale). Les géologues ont beaucoup étudié l’histoire de ce mouvement des plaques, mais il nous manque cruellement de déterminer pourquoi et comment ces plaques bougent comme elles le font.

Carte tectonique des plaques de la Terre (Crédit : USGS)

La croûte terrestre « flotte » au-dessus du manteau mou semblable à du plastique situé en dessous. Dans certains cas, le manteau entraîne clairement des changements dans la croûte, comme dans les îles Hawaï. Cependant, il y a un débat en cours pour savoir si la subduction de la croûte océanique et l’étalement de la dorsale médio-océanique sont entraînés par un mécanisme de poussée ou de traction.

En termes très généraux, la croûte océanique est constituée de basalte et la croûte continentale est constituée de roches similaires au granit. Sous la croûte se trouve une partie solide relativement plus froide du manteau supérieur qui est combinée avec la croûte pour former la couche de lithosphère. La lithosphère est physiquement distincte des couches sous-jacentes en raison de ses températures froides et s’étend généralement sur 70 à 100 km de profondeur.

Sous la lithosphère se trouve la couche d’asthénosphère, une portion beaucoup plus chaude et malléable du manteau supérieur. L’asthénosphère commence au bas de la lithosphère et s’étend sur environ 700 km dans la Terre. L’asthénosphère agit comme la couche lubrifiante sous la lithosphère qui permet à cette dernière de se déplacer sur la surface de la Terre.

Le manteau terrestre

Le manteau est la couche de la Terre qui se trouve sous la croûte et est de loin la plus grande couche constituant 84% du volume de la Terre. Le manteau commence à la discontinuité mohorovicienne, également connue sous le nom de Moho. Le Moho est défini comme le contraste de densité entre la croûte moins dense et le manteau plus dense et où la vitesse des ondes sismiques augmente. Le manteau agit comme du plastique et, à des températures et des pressions très élevées, la roche est déformable à des échelles de temps géologiques. Cette déformation provoque un processus de type convection dans le manteau où vous avez des zones de remontée et de descente d’eau à l’échelle larigineuse.

Le manteau s’étend jusqu’à 2 890 km dans la surface de la Terre Des températures qui varient de 500 à 900 degrés Celsius dans la partie supérieure à plus de 4 000 degrés Celsius près de la limite du noyau. On pense que le manteau terrestre est composé d’une minéralogie de masse similaire à celle de la péridotite. La péridotite de qualité gemme est appelée péridot, alors la prochaine fois que vous serez dans une bijouterie, jetez un coup d’œil au péridot et vous verrez quelque chose de similaire à 84 % de la Terre !

La vidéo ci-dessus donne un aperçu de la circulation globale du magma mantellique autour de la Terre. Bien sûr, cela est grandement simplifié mais fournit un schéma du processus créant les dorsales océaniques moyennes, les volcans et les montagnes.

Le noyau externe de la Terre

Le noyau externe est la couche de la Terre en grande partie liquide et ferreuse qui se trouve sous le manteau. Les géologues ont confirmé que le noyau externe est liquide grâce aux études sismiques de l’intérieur de la Terre. Le noyau externe a une épaisseur de 2 300 km et descend jusqu’à environ 3 400 km dans la terre. Personne n’a jamais vu le noyau externe, mais sur la base d’un certain nombre d’indicateurs, les géologues pensent qu’il est composé à 80 % de fer, d’un peu de nickel et d’un certain nombre d’éléments plus légers. Lorsque la Terre a commencé à se refroidir, il y a des milliards d’années, les éléments les plus lourds se sont enfoncés dans le centre de la Terre, tandis que les éléments moins denses sont remontés à la surface. Par conséquent, nous constatons une augmentation générale de la densité, à mesure que l’on se rapproche du centre de la Terre.

Le noyau externe est suffisamment chaud pour être fondu, mais pas tout à fait assez sous pression pour que le fer redevienne solide, comme on le voit dans le noyau interne. La température du noyau externe varie entre 4 030 et 5 730 degrés Celsius environ. Étonnamment, le noyau externe est suffisamment fluide et peu visqueux pour tourner plus vite que la Terre entière. Cette vitesse différentielle de rotation, ainsi que la convection et l’écoulement turbulent du noyau externe de fer, créent le champ magnétique de la Terre.

NASA).

Noyau interne de la Terre

Le noyau interne est la couche la plus centrale de la Terre et est à bien des égards similaire au noyau externe. Il est également constitué principalement de fer et de nickel et a un rayon d’environ 1 220 km. La différenciation entre le noyau externe et le noyau interne est due à la densité. Les pressions deviennent suffisamment élevées pour que, malgré des températures très élevées, le noyau interne soit solide. Il est également enrichi en éléments lourds inhabituels, notamment en or, argent, platine, palladium et tungstène.

Les températures atteignent jusqu’à 5 400 degrés Celsius et les pressions jusqu’à 360 gigapascals. Le noyau interne fait environ 70 % du rayon de la Lune et a approximativement la même température que la surface du Soleil ! Maintenant, répondons à quelques questions fréquemment posées au cas où vous chercheriez des réponses rapides.

Fréquemment posées sur les couches de la Terre

• Qu’est-ce que la couche externe de la Terre ?
  • La couche externe de la Terre est la croûte, une fine couche dure qui est composée de croûte continentale et océanique.
• Quelles sont les différentes parties de la Terre ?
  • Les différentes parties de la Terre sont la croûte, le manteau, le noyau externe et le noyau interne.

Combien de couches y a-t-il dans la Terre ?

• Il y a 4 couches dans la Terre de manière générale. Cependant, cela dépend de la façon dont on mesure chaque couche, en fonction de ses propriétés physiques ou chimiques.
• Quelle est la profondeur du noyau interne de la Terre ?
  • Le noyau interne de la Terre commence à 5 150 km de la surface de la Terre et s’étend jusqu’au centre de la Terre.
• Quels sont les matériaux qui composent le noyau interne ?
  • Le noyau interne est composé principalement de fer à 80% et de nickel, ainsi que de traces de métaux lourds.
• Quelle est la profondeur de la croûte terrestre ?
  • La croûte terrestre varie de 5 à 60 kilomètres selon que la croûte est océanique ou continentale
• Quels sont les deux types de croûte terrestre ?
  • Les deux types de croûte sont la croûte océanique dense et mince et la croûte continentale moins dense et plus épaisse.

  J’espère que vous avez apprécié ce guide des couches de la Terre et qu’il a suscité un nouvel intérêt pour ce qui se trouve sous nos pieds !

  Recevez le meilleur de Forbes dans votre boîte de réception avec les dernières idées des experts du monde entier.

  Suivez-moi sur Twitter.

  Loading …