Structure interne et composition de la Terre (2)
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Croûte Manteau Noyau externe Noyau interne ou « graine » Vitesse de propagation des ondes sismiques ( en km.s-1 ) discontinuité de Lehmann (1936) P discontinuité de Gutenberg (1914) 6 S discontinuité de Mohorovicic (1909) ou « MOHO » 4 2 Profondeur en km Hendrik Vreken 30 2900 5100 6370 1 Hendrik Vreken 2 VP en km.s-1 2 4 6 8 10 12 Croûte océanique Dorsale océanique Croûte continentale Lithosphère « Moho » 60 100 Manteau lithosphérique rigide (croûte + manteau lithosphérique) Péridotite à grenat + pyroxène + olivine α Isotherme 1300°-1350°C = discontinuité thermique 1300°C LVZ 23 GPa 1600°C Hendrik Vreken Olivine de phase α (de symétrie orthorhombique) peu dense Grenat + Pyroxène Zone de transition de phase des 400-410 km Olivine de phase β ou wadsleyite 520 km Olivine de phase γ ou Ringwoodite Olivine de type « spinelle » de système cubique plus dense 600 Manteau supérieur 500 ductile 13 GPa 1400°C ASTHÉNOSPHÈRE Profondeur en km 300 700 (Mg2SiO4) très ductile 200 400 Lherzolite à plagioclase (→ 30 km) puis à spinelle ( de 30 à 60 km) Ca-majorite Ca-majorite + Capérovskite (CaSiO3) Zone de transition de phase des 660-670 km Manteau inférieur rigide Dissociation de l’olivine γ en olivine de type « pérovskite » ou bridgmanite (Mg,Fe)SiO3 et magnésiowüstite ou ferropériclase Dissociation de la Ca-majorite en bridgmanite + Ca-pérovskite + stishovite (silice de THP) + phase alumineuse 3 1- Pellicule sédimentaire 2- Roches métamorphiques (schistes, micaschistes, gneiss, amphibolites et marbres) 3- Granites d’anatexie, granitoïdes et gabbros Croûte supérieure d = 2,7 VP = 5,6 à 6,3 km.s-1 Comportement fragile Croûte inférieure d = 2,9 « MOHO » VP = 6,5 à 7,6 km.s-1 Granulites acides et basiques = « faciès anhydres » Comportement ductile Manteau lithosphérique d = 3,3 Hendrik Vreken VP = 7,9 à 8,4 km.s-1 4 Vp < 6-6,5 km.s-1 Croûte supérieure Reconstitution de la composition moyenne de la croûte continentale européenne d’après le profil EGT (European GeoTraverse) - WEDEPOHL, 1995 Hendrik Vreken Sédiments (14% de la croûte supérieure) 2,9 km Granitoïdes (10,4 km = 50%) Gabbros (1,3 km = 6%) 18,0 km Gneiss, micaschistes, amphibolites, marbres (6,3 km = 30%) Discontinuité de CONRAD ? Granulites acides (61,5% de la croûte inférieure) Granulites basiques (38,5%) 11,9 km 7,2 km « MOHO » 5 Sédiments Couche 1 - Pillow-lavas (Basaltes) 0 à 500 m 2a Couche 2 1 à 2 km - Complexe filonien 2b -Gabbros massifs 3a Couche 3 -Gabbros lités = cumulats gabbroïques 5 à 6 km 3b « MOHO » sismique Croûte océanique - Calcaires à Foraminifères au-dessus de la CCD - Radiolarites sous la CCD - Argiles rouges des grands fonds… 0,5 km - Péridotites litées cumulatives « MOHO » pétrographique Couche 4 - Péridotites foliées = tectonites Hendrik Vreken Reconstitution de la croûte océanique (Modèle de Penrose) 6 Croûte continentale Croûte océanique Épaisseur moyenne : entre 30 et 80 km Épaisseur moyenne : 10 km Composition chimique globalement granitique Composition gabbroïque 1- Pellicule sédimentaire Croûte supérieure d = 2,7 VP = 5,6 à 6,3 km.s-1 2- Roches métamorphiques (schistes, micaschistes, gneiss, amphibolites et marbres) Sédiments Couche 1 1- Basaltes en pillow 3- Granites d’anatexie, granitoïdes et gabbros 2- Complexe filonien Couche 2 VP = 5,1 km.s-1 Comportement fragile Croûte inférieure d = 2,9 VP = 6,5 à 7,6 km.s-1 Granulites acides et basiques = « faciès anhydres » Comportement ductile « MOHO » Hendrik Vreken 2- Péridotites litées « MOHO » Couche 3 VP = 6,9 km.s-1 d = 2,9 Couche 4 VP = 8,1 km.s-1 Péridotites foliées ou non Manteau lithosphérique d = 3,3 1- Gabbros Péridotites foliées ou non VP = 7,9 à 8,4 km.s-1 Sous les bassins continentaux, la croûte continentale a une épaisseur de 30 km environ. Sous les chaînes récentes, elle est de l’ordre de 60 km ( 2 croûtes continentales y sont superposées). Au niveau du rift de la dorsale, la croûte océanique a une épaisseur pratiquement nulle. 7
