TERRE La planète Terre

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Constitution interne de la Terre

Avant d'être conçue comme globe terrestre, la Terre n'avait pas posé de question de structure ; sauf que les volcans avaient suggéré l'existence d'un feu profond, qui deviendra « feu central » quand la forme du globe sera connue. Les Grecs en feront le séjour d'Héphaïstos, qui deviendra Vulcain pour les Romains.

Peu de progrès seront accomplis par rapport à cette image avant que ne se développent les méthodes géophysiques, au xx^e siècle pour l'essentiel.

Structure du globe terrestre

Globe terrestre : constitution schématique
Encyclopædia Universalis France

La densité des roches superficielles, égale à 2,7, très différente de celle de la Terre dans son ensemble, égale à 5,52, a conduit à conjecturer une composition variant avec la profondeur. En combinant la nature surtout granitique des roches de surface, celle, surtout basaltique, des roches issues des magmas rejetés par les volcans et la composition en fer-nickel de la majorité des météorites, on en vint à l'hypothèse d'une composition en trois enveloppes emboîtées : le sial – de silice et aluminium – pour la surface, le sima – de silice et magnésium –, au-dessous, jusqu'au nife – de nickel et fer –, au centre de la Terre, en un arrangement qui rende compte de la densité globale de la planète. Au début du xx^e siècle, Alfred Wegener usera de cette conception avant qu'elle n'évolue vers celle de croûte-manteau-noyau.

La sismologie allait donner une mesure de ces trois enveloppes : la discontinuité de Mohorovičić, ou moho, vers 30 kilomètres de profondeur en moyenne, marquée par la réflexion et la réfraction des rais sismiques, constitue la frontière entre la croûte et le manteau ; la discontinuité de Gutenberg, vers 2 900 kilomètres de profondeur, est la limite entre le manteau et le noyau. Toutes deux portent le nom de leur découvreur (le Croate Andrija Mohorovičić et l'Allemand Beno Gutenberg), depuis 1909 pour la première, 1921 pour la seconde. Ultérieurement, la croûte fut divisée en une croûtesupérieure et en une croûte inférieure, séparées par une discontinuité de Conrad, souvent discutée, tandis qu'une graine était individualisée au centre du noyau, au-delà de 5 000 kilomètres de profondeur.

La croûte fit l'objet de précisions essentielles. D'une part, la croûte océanique est différente de la croûte continentale, comme le montra Gutenberg en 1921 ; la première est « basaltique », la seconde « granitique », du moins en moyenne. D'autre part, la croûte continentale s'épaissit sous les chaînes de montagnes en uneracine qui peut atteindre 70 kilomètres d'épaisseur sous la cordillère des Andes du Pérou et de Bolivie.

Une étude plus fine des vitesses de transmission des ondes sismiques dans les parties superficielles – menée dans l'archipel des Tonga, dans le sud-ouest du Pacifique, par Jack Oliver et Bryan L. Isacks en 1967 – allait permettre de 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 au reste du manteau. Ces distinctions, qui englobent celles de croûte et de manteau, mais avec des limites différentes, constituent les fondements de la tectonique des plaques.

Puis l'application des méthodes de sismique-réflexion à écoute longue, adaptées de la sismique pétrolière, apporta des précisions sur la structure de la croûte. On citera le programme américain Cocorp (Consortium for Continental Refraction Profiling), qui eut de nombreux équivalents, dont le programme français É.C.O.R.S (Étude des continents et des océans par réflexion sismique).

Enfin, les progrès[...]

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Écrit par

Jean AUBOUIN : membre de l'Institut
Jean KOVALEVSKY : membre de l'Académie des sciences, astronome émérite à l'Observatoire de la Côte d'Azur
Evry SCHATZMAN : membre de l'Académie des sciences, directeur de recherche émérite

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Pour citer cet article

Jean AUBOUIN, Jean KOVALEVSKY, Evry SCHATZMAN, « TERRE - La planète Terre », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

« TERRE - La planète Terre ». Dans Encyclopædia Universalis [en ligne]. Consulté le sur

Encyclopædia Universalis, s.v. « TERRE - La planète Terre », Consulté le ,

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