Cours G

ELEMENTS DE GEOLOGIE
+ NIT CSTC 228 et 163
P. VASSART / Bac Construc / IEPSCF – NAMUR 1

CARACTERISTIQUES GENERALES DE LA TERRE
•Age : 4,6 milliards d'années.
•Dimensions :
•diamètre : 12.700 km ;
•circonférence (équateur) : 40.000 km.
•Poids :
5,96.1024
kg.
•Surface : 510 millions de km2.
•Température moyenne au sol : ± 14°C.
•Troisième planète du système solaire (Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne,
Uranus, Neptune et Pluton).
•Distance Terre – Soleil : 150 millions de km.
•Durée de révolution autour du Soleil : 365,25 jours.
•Durée de révolution sur elle-même : 23Hr 56 Min 4 Sec.
•Satellite : la Lune.
•Distance Terre – Lune : 381.555 km.
•Atmosphère riche en oxygène.
•Présence d'eau sur les 3/4 de sa surface.
•Présence de la vie sur Terre : apparue il y a 3,5 à 3,8 milliards d'années.
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STRUCTURE DE LA TERRE
•La Terre est constituée de couches distinctes, d'épaisseurs et de compositions très
différentes : la croûte, le manteau et le noyau.
•Notons d'emblée que température et pression augmente avec la profondeur :
•La pression exercée par les couches sus-jacentes augmente avec la profondeur. Au
centre de la Terre, la pression atteint probablement près de 3.600.000 atm.
•En ce qui concerne la température, dans la partie supérieure de la croûte, elle
augmente de 15 à 50°C par km (gradient géothermique) ; à de plus grandes
profondeurs, ce taux diminue à 10°C par km ou moins. Personne n'a jamais mesuré
directement la température au centre de la Terre, mais des calculs récents suggèrent
qu'elle pourrait atteindre 4.700 °C.
•La croûte
•La croûte est l'enveloppe superficielle de la Terre. Les géologues font la distinction
entre deux types de croûte fondamentalement distincts : la croûte océanique qui
constitue le plancher des fonds marins et la croûte continentale qui est à la base des
continents.
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•La croûte océanique
•Epaisseur comprise entre 7 et 10 km.
•Constituée de couches assez uniformes :
•Au sommet, on a une couverture de sédiments, généralement de moins
d'1 km d'épaisseur, composée d'argile et de minuscules coquilles qui
se sont déposées au fond de la mer comme le neige tombe au sol.
•Sous cette couverture, la croûte océanique est constituée d'une couche
de basalte et, sous celle-ci, d'une couche de gabbro.
•La croûte continentale
•La majeure partie de la croûte continentale a une épaisseur d'environ 35 à 40
km, mais son épaisseur varie beaucoup plus que celle de la croûte océanique.
Dans les régions appelées les rifts, les continents se sont étirés, leur épaisseur
s'est amincie et elle n'atteint plus que 25 km, alors qu'au sein de certaines
chaînes de montagnes, les continents se sont contractés et ont accru leur
épaisseur qui peut atteindre jusqu'à 70 km.
•Contrairement à la croûte océanique, la croûte continentale contient une
grande variété de roches, de composition mafique à felsique mais, en général,
la croûte continentale est moins mafique que la croûte océanique de telle sorte
qu'un bloc de croûte continentale pèse moins qu'un bloc de croûte océanique
de même taille.
•Composition chimique (en poids) :
•Oxygène : 46,6 % et 93,8 % en volume! (cette observation peut
surprendre car on se représente le plus souvent l'oxygène comme étant
le gaz incolore que nous inhalons quand nous respirons et non comme
une substance chimique intervenant dans la composition des roches ;
néanmoins, dés lors que l'oxygène se lie à d'autres éléments, il forme
une grande variété de minéraux qui forment à leur tour la majeure
partie des roches de la croûte terrestre – d'autre part, le fait que les
atomes d'oxygène sont relativement grands par rapport à leur masse,
implique que l'oxygène occupe en fait environ 93% du volume de la
croûte terrestre).
•Silicium : 27,7%
•Aluminium : 8,1 %
•Fer : 5 %
•Calcium : 3,6 %
•Sodium : 2,8 %
•Potassium : 2,6 %
•Magnésium : 2,1 %
•Autres : 1,5 %
•Le manteau
•Le manteau de la Terre forme une couche de ± 2800 km d'épaisseur entourant le
noyau. En terme de volume, il constitue la plus grande partie de la Terre.
Contrairement à la croûte, le manteau est entièrement constitué d'une roche
ultramafique appelée péridotite. Cela signifie que la péridotite, bien qu'elle soit rare à
la surface de la Terre, est la roche la plus abondante de notre planète.
•Le manteau est divisé en deux sous-couches : le manteau supérieur et le manteau
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inférieur.
•Le noyau
•Le noyau est divisé en deux parties : le noyau externe (entre 2885 et 5155 km de
profondeur) et le noyau interne (dont la profondeur varie de 5155 km jusqu'au centre
de la Terre, à 6371 km).
•Le noyau externe est un alliage de fer liquide (composé essentiellement de fer et de
nickel).
•Le noyau interne est également un alliage de fer et de nickel mais il est solide. Bien
qu'il soit plus chaud que le noyau externe, le noyau interne est solide car il est plus
profond et soumis à de plus grandes pressions.
•Les discontinuités
•Deux discontinuités importantes séparent croûte, manteau et noyau : la discontinuité
de Mohorovicic (appelée le Moho) qui marque un contraste de densité entre la croûte
et le manteau et la discontinuité de Gutenberg qui marque également un contraste
important de densité entre le manteau et le noyau . Enfin, une troisième discontinuité
sépare noyau externe et noyau interne : la discontinuité de Lehmann.
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