Lithosphère

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La tectonique des plaques lithosphériques sur la Terre.
La lithosphère constitue l'essentiel de la planète en termes de poids et de volume, loin devant l'eau et l'air. Elle est le support de la vie (biodiversité) et incorpore les carbones résiduels fossiles sous forme de charbon, gaz, pétrole et roches carbonatées. Ce schéma positionne de manière proportionnée en volume les fonctions écosystémiques actives (dont cycles biogéochimiques) de la biodiversité dans le système Terre-Univers et Eau/air/sol

La lithosphère (littéralement, la « sphère de pierre ») est l'enveloppe terrestre rigide de la surface. Elle comprend la croûte terrestre et une partie du manteau supérieur.

Elle est divisée en un certain nombre de plaques tectoniques, également appelées plaques lithosphériques.
La lithosphère rigide, repose sur l'asthénosphère, solide mais ductile, plus facilement déformable car constituée de roches de relativement faible viscosité.

Composition[modifier | modifier le code]

À l'intérieur de la lithosphère, la croûte terrestre est séparée du manteau supérieur par la discontinuité de Mohorovicic (plus communément appelée "MOHO"), discontinuité marquée par une modification de la vitesse de propagation des ondes sismiques.

À l'intérieur du manteau supérieur, la lithosphère est séparée de l'asthénosphère par l'isotherme où l'olivine (minéral largement dominant dans le manteau) atteint son point de fusion : aux alentours de 1 300 °C. Cette profondeur varie de quasiment 20 km au niveau des dorsales océaniques, à plus de 200 km sous les très vieux continents.

La limite lithosphère-asthénosphère correspond donc à une limite mécanique : ce sont des roches de compositions chimiques voisines, mais de comportement mécanique différent, que l'on trouve à la base de la lithosphère et au sommet de l'asthénosphère.

Le passage croûte-manteau, lui, est plus superficiel (il se situe au cœur de la lithosphère), et correspond à un changement de composition chimique et de minéralogie des roches.

Le transfert de chaleur dans la lithosphère se fait par conduction thermique à l'opposé du transfert de chaleur par convection dans l'asthénosphère. Le gradient de température est plus élevé dans la lithosphère que dans l'asthénosphère, de l'ordre d'une dizaine de degrés par km.

La transformation d'un manteau rigide dans la lithosphère, en un manteau plus déformable (ductile) dans l'asthénosphère, est responsable d'une diminution de la vitesse et d'une atténuation marquée des ondes sismiques P et S au niveau de la « low velocity zone ».

Cinétiques internes de la lithosphère[modifier | modifier le code]

Les plaques composant la lithosphère sont animées de mouvements relatifs de divergence, de convergence ou décrochants (de coulissage).

Les mouvements de divergence traduisent un éloignement de deux plaques l'une par rapport à l'autre au niveau d'une dorsale ; la convergence, un rapprochement des deux plaques. La convergence peut être une subduction, une plaque passe au-dessous d'une autre. Il existe deux cas de subduction, une convergence d'une plaque continentale et océanique, avec formation d'une cordillère ou d'un arc insulaire. Dans le second cas la convergence se fait entre deux plaques océaniques avec création d'un arc insulaire ou d'un arc insulaire double et d'une mer marginale formé par le remplissage d'un bassin arrière-arc. Dans le cas de deux plaques continentales, les deux plaques entrent en collision avec un blocage local de la convergence ce qui donne naissance à une chaîne de collision.

La quantité de lithosphère à la surface de la Terre est toujours la même, les mouvements de convergence et de divergence se compensent.

Références[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]