Dynamique interne et flux thermique

La structure et la dynamique du globe terrestre sont fortement influencées par les transferts de chaleur en son sein.

Définition: Le gradient géothermique représente l'augmentation de la température avec la profondeur dans la Terre.

On distingue deux mécanismes principaux de transfert thermique :

1. La conduction : transfert de chaleur sans déplacement de matière, peu efficace
2. La convection : transfert de chaleur par déplacement de matière, mécanisme efficace

Highlight: Dans la lithosphère, la chaleur se propage principalement par conduction (gradient géothermique élevé), tandis que dans le manteau, la convection domine (gradient plus faible).

Le géotherme représente le profil d'évolution de la température en fonction de la profondeur pour les différentes enveloppes terrestres.

Vocabulaire:

• Lithosphère : enveloppe rigide comprenant la croûte et la partie supérieure du manteau
• Asthénosphère : partie du manteau supérieur aux propriétés ductiles

La limite entre lithosphère et asthénosphère correspond approximativement à l'isotherme 1300°C. Cette différence de comportement mécanique due à la température explique la dynamique de la tectonique des plaques.

Exemple: Dans les zones de subduction, la lithosphère océanique froide et dense plonge dans l'asthénosphère plus chaude et moins dense, générant des mouvements de convection à grande échelle.

L'étude du flux thermique et de la structure interne de la Terre est essentielle pour comprendre les processus géodynamiques à l'œuvre dans notre planète.

Structure du globe terrestre

La structure interne de la Terre est composée de plusieurs couches concentriques aux propriétés distinctes. L'étude de la propagation des ondes sismiques a permis de révéler ces différentes enveloppes et leurs caractéristiques.

Définition: Le Moho est une discontinuité majeure entre la croûte et le manteau, sur laquelle les ondes sismiques se réfléchissent ou se réfractent en changeant de vitesse.

Le schéma de la structure du globe terrestre montre les principales couches :

• La croûte (océanique et continentale)
• Le manteau (lithosphère rigide et asthénosphère ductile)
• Le noyau externe liquide
• Le noyau interne solide

Highlight: La lithosphère comprend la croûte et la partie supérieure du manteau. Elle est rigide et cassante, contrairement à l'asthénosphère qui est ductile.

On observe des différences notables entre la croûte océanique et continentale :

Exemple:

• Croûte continentale : altitude moyenne +300 m, épaisseur 30-70 km, densité 2,8
• Croûte océanique : profondeur moyenne -4800 m, épaisseur 6-7 km, densité 2,9

Ces différences de structure et de composition expliquent la distribution bimodale des altitudes à la surface du globe.