EAU DU MANTEAU TERRESTRE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Péridotite

Péridotite
Crédits : James St. John

photographie

Cristal de ringwoodite

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

photographie

Cycle interne de l’eau

Cycle interne de l’eau
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin


Le rôle de l'eau dans la dynamique du manteau

La tectonique des plaques donne le cadre dans lequel s'organise le cycle « interne » de l'eau terrestre. Mais le lien entre l'eau et la tectonique des plaques est encore plus profond, et l'eau joue un rôle central dans la dynamique interne de la Terre. Bien que présente en quantité limitée dans le manteau, l'eau affecte profondément les propriétés des roches, en premier lieu leur rhéologie, c'est-à-dire leur capacité à se déformer et à fluer sous l'effet des forces (notamment les forces de flottabilité qui entraînent les mouvements de convection). Les expériences de laboratoire montrent que l'olivine hydratée est ainsi près de cinq fois plus déformable que l'olivine anhydre. De plus, une spécificité cruciale de la rhéologie des roches terrestres est qu'elle permet une forte localisation des déformations au niveau des frontières de plaques. Cela n'est pas possible pour un fluide newtonien et s'explique par les phénomènes d'endommagement : les zones préalablement déformées sont moins résistantes à la déformation et tendent à la concentrer, devenant ainsi encore plus fragiles, et concentrant d'autant plus la déformation. Se combine à cet effet de concentration un mécanisme de « réparation » qui tend à annuler progressivement l'effet des déformations anciennes, et qui permet périodiquement le réarrangement de l'organisation des mouvements de la tectonique des plaques. Les modèles actuels génèrent ces deux mécanismes complémentaires à partir des changements de taille de grain des cristaux. Il s'avère que l'eau (en interaction avec les effets de température et les taux de déformation) est un ingrédient indispensable pour obtenir les changements de taille requis. Elle favorise à la fois la concentration de la déformation en accélérant la diminution de la taille des grains déformés, et elle accélère la croissance des grains en l'absence de déformation. Sans eau, ces changements ne seraient pas assez rapides (par rapport à l'échelle de temps des [...]

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 5 pages




Écrit par :

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

Classification

Voir aussi

Pour citer l’article

Édouard KAMINSKI, « EAU DU MANTEAU TERRESTRE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-du-manteau-terrestre/