Manteau
Le manteau, qui constitue le gros du volume terrestre,
environ 81% du volume total, se situe en dessous de la croute (séparer par le
Moho) et vas jusqu’à la limite Noyau-manteau sur 2900 km de profondeur, environ
½ du rayon de la terre. Le Manteau se divise en manteau inférieur solide (avec
parfois des perturbations thermiques, abordés dans le prochain chapitre,
volcanologie) et manteau supérieur principalement plastique, mais dont la
partie tout à fait supérieure est solide, cette partie est liée avec la croûte
terrestre qui est entrainé dans les mouvements de la tectoniques des plaques.
La couche plastique du manteau supérieur est appelée
asthénosphère, alors qu'ensemble, les deux couches solides qui la surmontent,
soit la couche solide de la partie supérieure du manteau supérieur et la croûte
terrestre, forment la lithosphère.
La constitution du Manteau
Comme nous venons de la dire ci-dessus, le manteau a comme
limite supérieure le Moho, et sa limite inférieure est à 2 900 km. Les
scientifiques pensent qu’il est de nature péridotitique, ce qui semble
confirmer les ophiolites (anciens plancher océaniques) trouvées dans les
chaînes de montagnes, et les cheminées de kimberlites qui y trouveraient leur
origine. On y distingue de haut vers le bas :
a/ Le manteau
supérieur
Cette partie vas jusqu’à 700 km, avec une couche rigide
(épaisse de 200 à 400 km), situé à la base de la croûte. La partie supérieure du
manteau supérieur est considérer avec la croûte comme une lithosphère qui est marquée
par son importante épaisseur, 70 km (sous les océans) à 150 km environ (sous
les continents). On la considère dans l’ensemble comme rigide, capable de
résister sans déformation appréciable à des pressions de l’ordre de 100 bars. Cette
Lithosphère est découpée en plaques mobiles (voir le chapitre précédent).
Puis vient la partie inférieure du Manteau supérieur, qui
est une couche à moindre vitesse, de nature plastique, cette partie est appelé
Asthénosphère, au contraire cette dernière n’est pas rigide mais capable de
fluer sous de faibles contraintes, ce qui permet ainsi le déplacement de la
lithosphère qui flotte sur elle. Ses propriétés mécaniques font qu’elle ne peut
se briser en produisant des séismes.
Les séismes profonds ne peuvent être dus qu’à des plongées
de lithosphère par subduction. L’asthénosphère comprend ainsi le manteau
supérieur moins la partie qui ressortit à la lithosphère. La différence
fondamentale entre lithosphère et asthénosphère n’est pas dans leur composition
chimique, mais dans le fait qu’à leur limite on se trouve à la température de
fusion des roches qui composent le manteau, si bien qu’on assiste en descendant
à leur liquéfaction partielle (1 ou 2 %), suffisante pour abaisser brusquement
leur viscosité. Ceci induit des liquides qui remontrerons vers la surface et
donnerons soit des lave au niveau des volcans ou des roches magmatique
plutoniques cristallisé dans la croute (dans des chambre magmatiques plus
précisément).
Ce phénomène est bien marqué dans la couche à faible
vitesse (LVZ, abordé dans le prochain chapitre), mais va en s’estompant vers le
bas du manteau supérieur qui se rigidifie de nouveau.
- Lithosphère à
Vp = 8,5, et d = 3,5 de 200 à 400 km.
- Asthénosphère à
Vp = 10, et d = 4,0 de 400 à 700 km.
Ce schéma montre la constitution du Manteau avec la croûte. remarqué dans la figure d'en bas les courants de convection ascendant dans le manteau, responsables des mouvements des Plaques dans la croûte. Source @La Terre - Comprendre notre planète.
b/ Le manteau
inférieur
Le manteau inférieure va de 700 à 2 900 km, avec Vp = 11 à
14, et d = 4,5 à 6. Sur le point de vue minéralogique, la transition du
manteau supérieur vers le manteau inférieur s'effectue
à 670 km de profondeur. On distingue ces deux phases par le fait
qu'à cette profondeur, l'olivine ainsi que les pyroxènes qui composent le
manteau (abordé dans le prochain blog sur les Minéraux), à cause de la température et la pression, est alors transformé en
Perovskite l'élément majeur du manteau inférieur. Cette discontinuité est
visible également par les ondes sismiques. Le manteau, d'une épaisseur
d'environ 2 885 km, s'étend jusqu'au noyau externe.
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