EAU DU MANTEAU TERRESTRE

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Péridotite

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Cristal de ringwoodite

Cristal de ringwoodite
Crédits : Joseph R. Smyth, University of Colorado

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Cycle interne de l’eau

Cycle interne de l’eau
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Teneur en eau du manteau terrestre

Il y a donc de l’eau dans le manteau terrestre. Cependant, l'eau libre n'existe sur Terre que dans l'hydrosphère (les océans, les rivières, les nappes phréatiques). Dès que l'on passe en dessous du niveau des sols, l'eau est incorporée dans la structure cristalline des minéraux qui constituent les roches, sous la forme de liaisons OH. La teneur en eau du manteau varie significativement selon la profondeur et la composition minéralogique des matériaux concernés. Une première estimation de la teneur en eau du manteau supérieur repose sur la teneur en eau des basaltes, appelés MORBs (acronyme retenu internationalement pour mid oceanic ridge basalts en anglais, ou « basaltes de rides océaniques » en français), produits au niveau des dorsales océaniques par fusion partielle du manteau chaud, entre 50 et 150 kilomètres de profondeur environ, dans les courants de convection ascendants. Or l'eau est un élément dit « incompatible », qui va systématiquement passer dans la phase liquide lors d'un phénomène de fusion partielle. Connaissant la teneur en eau dans les basaltes et le taux de fusion partielle qui les a produits, on peut alors remonter à la teneur en eau du matériau source. La valeur typique de cette teneur en eau est de 0,12 p. 100 soit 1 200 parties par million (ppm, unité adaptée aux faibles concentrations ; 1 ppm = 104 p. 100). En considérant que les MORBs correspondent à un taux de fusion partielle de 10 à 20 p. 100, on obtient alors une teneur de 120 à 240 ppm dans le matériau source. Un autre type de volcanisme important dans les domaines océaniques est celui des points chauds, comme Hawaii ou La Réunion. Le manteau fondant au niveau des points chauds apparaît plus hydraté que le manteau supérieur à la source des MORBs, et fournit une estimation pour la concentration en eau de 500 à 700 ppm.

Une seconde estimation de la teneur en eau dans le manteau est fondée sur l'étude directe de la roche formant le manteau supérieur (qui s'étend ju [...]

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Écrit par :

  • : professeur des Universités à l'Institut de physique du globe de Paris, volcanologue

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Édouard KAMINSKI, « EAU DU MANTEAU TERRESTRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-du-manteau-terrestre/