LUNE

Tectonique et structure

La Lune est remarquable par l'absence quasi complète, tout au long de son histoire, d'importants mouvements tectoniques comme on peut en observer sur la Terre ou sur Mars. On peut néanmoins distinguer trois types d'activité tectonique très modérée, en plus, bien sûr, des mouvements du sol qui accompagnent les impacts, tels les phénomènes de rebond ou de glissement des lèvres (slumping).

Le premier type d'activité est associé aux dépressions possédant un important remplissage basaltique. Ces plaines volcaniques sont parfois affectées de déformations en forme de rides, interprétées comme des plis ayant pour origine une compression ; une même ride peut traverser les frontières entre plusieurs nappes de laves, et même légèrement empiéter sur le continent voisin, attestant par là même sa nature tectonique, et non volcanique. De telles rides sont en général disposées concentriquement au centre de la dépression, qui est souvent un ancien bassin. L'extérieur de ces mêmes bassins présente d'ailleurs un système de grabens et de fentes d'extension plus ou moins concentriques. Ces deux types d'accidents sont interprétés comme le résultat indirect de mouvements verticaux : sous le poids du basalte qui l'a rempli, le fond de la dépression s'est ployé, engendrant ainsi la compression qui formera les rides. Corrélativement à cet enfoncement central, la périphérie de la dépression s'est relevée, entraînant ainsi son extension et sa fracturation.

En plus de ces accidents, l'ensemble de la surface de la Lune est affecté ici ou là de failles et de grabens d'extension, attestant une tendance de la Lune à l'extension au moment même où le volcanisme des mers était en plein développement. Ces grabens sont en majorité dirigés radialement ou tangentiellement au bassin Imbrium, dont la présence semble avoir « orienté » l'expansion de la Lune. On observe là un phénomène qui n'est pas sans rappeler l'orientation de la compression sur Mercure par le bassin Caloris. Cette expansion est toutefois extrêmement modérée et l'accroissement du rayon lunaire ainsi suggéré est en tout état de cause inférieur à 1 p. 1 000.

Depuis longtemps, les astronomes ont noté que tous les accidents topographiques de la Lune sont statistiquement orientés dans trois directions dominantes : nord-sud, nord-est -sud-ouest et nord-ouest - sud-est. Cette disposition, à laquelle on a donné le nom de grille lunaire, serait le reflet d'anciennes dislocations dues au ralentissement de la rotation de la Lune par effet de marées.

Si l'activité tectonique passée a été très faible, comparée à celle de la Terre, l'activité actuelle est quasi nulle. Les sismographes déposés par les missions Apollo ont permis de montrer que l'énergie sismique libérée par la Lune est cent milliards de fois plus faible que celle qui est libérée sur la Terre (rappelons que les masses de ces deux corps sont dans un rapport d'environ 100). Les foyers des rares séismes enregistrés sur la Lune se situent en majorité soit entre 600 et 900 kilomètres de profondeur, soit très près de la surface. Les premiers sont relativement périodiques et sont corrélés avec le cycle des marées lunaires, ce qui laisse supposer que des interactions gravitationnelles sont à l'origine de ces séismes. Les seconds sont très bien synchronisés avec les levers et les couchers du Soleil ; ils seraient dus à des phénomènes d'extension et de contraction thermiques. Seulement 1 p. 100 des séismes lunaires ont des caractéristiques voisines des séismes terrestres (origine tectonique), mais ils n'ont pu être localisés avec précision car ils étaient tous situés loin des sismographes.

Outre la localisation des séismes naturels, les sismographes laissés sur la Lune ont aussi[...]

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Écrit par

Pierre THOMAS : professeur de géologie à l'École normale supérieure de Lyon

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Planètes internes - crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory — Planètes internes

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