LITHOSPHÈRE
Propriétés de la lithosphère Composition de la lithosphère
Les lithosphères continentale et océanique possèdent évidemment des croûtes différentes, tant en composition (basaltique pour la croûte océanique et granodioritique pour la croûte continentale) qu'en épaisseur (6 km pour la première et 30 km pour la seconde). Que savons-nous du manteau sous-jacent à chacune de ces croûtes ?
Ophiolites : nature et structure
Encyclopædia Universalis France
Cette question est examinée plus en détail ci-dessous, mais on peut tenter d'apporter ici une réponse générale. Le manteau lithosphérique océanique est le résidu de la fusion partielle affectant l'asthénosphère qui monte sous la dorsale océanique. Nous verrons que, pour les dorsales océaniques à vitesses d'expansion moyennes et rapides, le caractère des 10 à 15 premiers kilomètres de manteau est fortement résiduel et réfractaire, les péridotites étant des dunites et des harzburgites, comme le montre l'étude des ophiolites (fig 6 a et cf. ophiolites). Pour les dorsales « lentes » et les rifts océaniques, les péridotites correspondantes seraient des lherzolites feldspathiques relativement résiduelles. À plus grande profondeur, on prévoit la présence de lherzolites à spinelles de plus en plus fertiles (c'est-à-dire sources potentielles de basaltes) vers le bas jusqu'aux lherzolites à grenat dont l'apparition coïncide à peu près avec le début de la fusion sèche du manteau.
Le manteau lithosphérique sous-continental est connu par des xénolites remontés par les basaltes, ainsi que par des affleurements dans des régions privilégiées très tectonisées, comme la zone alpine d'Ivrée, en Italie, où la croûte profonde et le manteau supérieur sont exposés. À en juger par ces données, le manteau lithosphérique superficiel serait constitué de lherzolites à spinelles fertiles. Les données des xénolites de péridotites contenus dans les kimberlites permettent d'envisager l'existence de lherzolites à grenat plus en profondeur, ainsi que celle de harzburgites plus ou moins fertiles. L'étude de ces divers xénolites ainsi que la modélisation géochimique de la source des basaltes et des kimberlites suggèrent que la lithosphère continentale, dont l'âge peut être considérable, a pu être à plusieurs reprises contaminée, métasomatisée par des fluides ou des magmas enrichis en certains éléments.
Fusion partielle, échauffement plastique
Diagramme profondeur - température
Encyclopædia Universalis France
La lithosphère thermomécanique a été caractérisée par un gradient thermique conductif élevé et l'asthénosphère par un gradient adiabatique plus faible de deux ordres de grandeur. Si la limite lithosphère-asthénosphère était tranchée, les profils thermiques en profondeur auraient l'allure des courbes a-b ou a-c de la figure. En réalité, la transition lithosphère-asthénosphère est douce ; par conséquent, le raccord entre les deux gradients est progressif (, courbe d). En raison de la convection et du brassage correspondant, la température dans l'asthénosphère est relativement homogène. La différence entre les profils a-b et a-c de la figure provient de la profondeur à laquelle s'effectue le raccord lithosphère-asthénosphère, par conséquent, de l'épaisseur de la lithosphère ; celle-ci est fonction de l'âge (cf. chap. 3), de sorte que la lithosphère océanique d'âge compris entre 0 et 200 millions d'années aura toujours des gradients plus raides que la lithosphère continentale, plus ancienne (courbe d).
Portons sur la figure la courbe e du solidus sec des péridotites du manteau, c'est-à-dire la courbe qui, pour une profondeur donnée, détermine à quelle température une péridotite anhydre commence à fondre, libérant des gouttes d'un liquide basaltique. On constate que cette courbe peut recouper le profil représentatif de la lithosphère océanique (courbe a), induisant la fusion partielle à la base de[...]
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Écrit par
- Marc DAIGNIÈRES : docteur ès sciences, maître de conférences
- Adolphe NICOLAS : docteur ès sciences, professeur
Classification
Pour citer cet article
Marc DAIGNIÈRES et Adolphe NICOLAS. LITHOSPHÈRE [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Tectonique des plaques
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Olivine
Encyclopædia Universalis France
Vitesse des ondes en fonction de la profondeur
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
TERRE - Planète Terre
- Écrit par Jean AUBOUIN, Jean KOVALEVSKY
- 9 225 mots
- 9 médias
...séparer les milieux solides des milieux visqueux, les premiers conduisant les ondes sismiques plus rapidement que les seconds. Ainsi furent distinguées la lithosphère, solide, comprenant, sur 100 kilomètres d'épaisseur moyenne, la croûte et le manteau supérieur, et l' asthénosphère, visqueuse, correspondant... -
CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES
- Écrit par Jean-Claude DUPLESSY
- 7 878 mots
- 6 médias
...lithosphère est relâché par érosion. Il est transporté par les rivières jusqu'à l'océan, où il réside environ un million d'années avant d'être déposé dans les sédiments (coquilles calcaires d'algues ou d'animaux). Il rejoint ainsi lalithosphère, où il restera pendant environ cent millions d'années. -
DÉRIVE DES CONTINENTS (modélisation numérique)
- Écrit par Nicolas COLTICE
- 793 mots
- 1 média
...simplifier le « système Terre » et conceptualiser ce que représente un continent dans celui-ci. Premièrement, un continent ne s'arrête pas à la croûte : il faut prendre en compte l'ensemble de la lithosphère, c'est-à-dire considérer aussi la partie mantellique qui agit comme la quille d'un navire... -
DIETZ ROBERT SINCLAIR (1914-1995)
- Écrit par Universalis
- 524 mots
Le géophysicien et océanographe américain Robert Sinclair Dietz est surtout connu pour avoir formulé avec son compatriote et collègue, le géologue Harry Hammond Hess (1906-1969), l’hypothèse de l’expansion des fonds océaniques (seafloor spreading).
Robert Sinclair Dietz naît le 14 septembre...
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Voir aussi
- MÉCANIQUE DES ROCHES
- CONVECTION ou CONVEXION
- FLUX GÉOTHERMIQUE
- GÉOTHERMIE
- ISOTHERME
- VOLCANIQUES ÎLES
- CRISTALLOGRAPHIE
- FUSION DES ROCHES
- CHARRIAGES & CHEVAUCHEMENTS
- COUCHE LIMITE
- SISMOLOGIE
- OLIVINE
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- LHERZOLITES
- PÉRIDOTITES
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- KIMBERLITES
- SOUS-MARINE GÉOLOGIE
- ASTHÉNOSPHÈRE
- BASALTES
- SISMIQUES ZONES
- CROÛTE OCÉANIQUE
- ÉCAILLES, tectonique
- DÉFORMATION DES ROCHES
- OBDUCTION, géophysique
- CROÛTE CONTINENTALE
- PLAQUES, géophysique
- GRADIENT THERMIQUE
- HARZBURGITES
- DIAPIRS
- RIFT, géologie
- CONDUCTION THERMIQUE
- CHAMBRE MAGMATIQUE
- SOLIDUS, géologie
