MODÈLE PREM (Preliminary Reference Earth Model)

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Les différentes couches de la Terre révélées

Grâce aux travaux des sismologues et les nombreuses mesures des temps de parcours de différentes ondes sismiques, les diverses couches internes de la Terre ont pu être mises en évidence et caractérisées. Elles sont délimitées par des discontinuités sismiques (brusques variations des vitesses sismiques) qui sont associées à des changements de composition chimique ou minéralogique.

Modèle PREM

Dessin : Modèle PREM

Le modèle PREM (Preliminary Reference Earth Model), dit à symétrie sphérique,  est le modèle le plus utilisé par les scientifiques pour représenter la structure interne de la Terre, composée de différentes couches concentriques. Il est fondé sur des variations brusques de la vitesse... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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On distingue ainsi : la discontinuité de Mohorovičić (dite Moho) entre la croûte et le manteau, située entre 10 et 35 kilomètres de profondeur (Andrija Mohorovičić, 1909) ; la discontinuité de Gutenberg, limite entre le manteau silicaté et le noyau principalement composé de fer liquide, à 2 900 kilomètres de profondeur (Richard Dixon Oldham, 1906) ; et l'existence de la graine solide (Inge Lehmann, 1936). Le manteau lui-même a ensuite été subdivisé en manteau supérieur et manteau inférieur (discontinuité à quelque 670 km de profondeur). Dans le manteau supérieur, une autre discontinuité définit une « zone de transition » (entre 400 et 670 km). À la base du manteau, les sismologues ont aussi mis en évidence une discontinuité à une profondeur variable (vers 200 km au-dessus de la frontière manteau-noyau), identifiant ainsi la mystérieuse couche D'', où viennent s’échouer certaines plaques tectoniques plongeantes et où naissent des panaches volcaniques qui génèrent des points chauds en surface. D’autres discontinuités – discontinuité de Hales (de 80 à 100 km) ; discontinuité de Lehmann (520 km) ; et deux autres plus profondes (520 km et vers 1 000 à 1 200 km) – font toujours l'objet de débats car leur caractère global n’a pas été démontré. L’interprétation de ces discontinuités est fondamentale pour connaître la composition de la Terre profonde, puisqu’elles sont interprétées soit comme des frontières pétrologiques soit comme des changements de phase minéralogiques.

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Écrit par :

  • : professeur des Universités, responsable des relations internationales, Institut de physique du globe de Paris, membre senior de l'Institut universitaire de France

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Pour citer l’article

Jean-Paul MONTAGNER, « MODÈLE PREM (Preliminary Reference Earth Model) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/modele-prem-preliminary-reference-earth-model/