La dynamique des enveloppes de la Terre interne

◊ Quelles forces font bouger les plaques lithosphériques ? Grâce à une simulation 3D de notre planète, une équipe de géophysiciens issus notamment de deux laboratoires du CNRS a répondu pour la première fois à cette question vieille de 50 ans (Journal du CNRS).

◊ Photos de l'ophiolite d'Oman (site de C. Nicollet).

◊ Gravimétrie & isostasie, deux clés pour comprendre le fonctionnement de la Terre, conférence filmée de Pierre Thomas (ENS de Lyon), avec le diaporama.

◊ Le logiciel en ligne Tectoglob 3D de P. Cosentino permet la visualisation de très nombreuses données géologiques & géophysiques.

​Ces 2 vidéos représentent en 3D le déplacement de plaques lithosphériques  à la surface du globe terrestre, qui est assimilé ici à une sphère parfaite. La 1re vidéo illustre le fait que le mouvement relatif de deux plaques rigides est décrit par une rotation ; les vitesses linéaires varient au sein d'une même plaque, tandis que les vitesses angulaires de chacun de ses points sont égales. Les failles transformantes correspondent à des arcs de cercle dont les centres appartiennent à l'axe de rotation des 2 plaques. La 2de vidéo montre que le mouvement d'une plaque peut être décrit comme une succession de rotations, chacune étant caractérisée par une vitesse angulaire et un axe de rotation, dit axe eulérien, en référence au théorème d'Euler qui est au centre de la cinématiques des plaques lithosphériques.
Cette animation de C. Scotese suit la dynamique de la tectonique des plaques durant les 300 derniers millions d'années, ce qui permet de suivre la fragmentation de la Pangée et la formation des unités continentales actuelles. Ce supercontinent du dernier cycle de Wilson a existé entre la fin du Paléozoïque (début du Carbonifère, 335 Ma) et le  Mésozoïque (Jurassique moyen, 175 Ma) ; il était entouré du superocéan Panthalassa. Remarquez l'ouverture de l'Atlantique Nord entre 180 & 170 Ma, et celle de l'Atlantique Sud entre 140 & 130 Ma : cela correspond à ce que l'on constate sur la carte géologique de l'Atlantique (CCGM-UNESCO) : le plancher océanique le plus ancien dans l'Atlantique Nord est daté du Jurassique (en bleu), et du Crétacé inférieur (en vert foncé) dans l'Atlantique Sud.
Une vidéo du département de géosciences de l'ENS qui présente une modélisation simple du géotherme terrestre : transfert de chaleur dans le manteau convectif + transfert de chaleur conductif dans la lithosphère. Attention, il y a un lapsus (facilement repérable) à 2 min 30 : une parcelle de manteau plus chaude est MOINS dense.
◊ Article très pédagogique de Cyril Langlois (ENS de Lyon) sur l'Isostasie, la gravimétrie et la géodésie, dont la lecture est recommandée. En voici la conclusion ​:​ " En résumé, l’isostasie est un phénomène simple dans son principe, ce n’est qu’une version géologique de l’hydrostatique. Elle s’explique par la viscosité plus faible de l’asthénosphère que de la lithosphère (même si les deux enveloppes sont parfaitement solides à l'échelle de temps humaine). Les modèles classiques de Pratt et d’Airy suffisent à décrire un certain nombre de situations géologiques, même si le modèle plus récent de Vening-Meinesz, qui intègre le comportement élastique de la lithosphère, est plus réaliste et permet une meilleure compréhension des données gravimétriques, en particulier autour des reliefs montagneux. Rappelons pour finir que la gravimétrie et les anomalies gravimétriques n’ont pas pour seul intérêt de montrer ou de tester l’état d’équilibre isostatique : les études gravimétriques effectuées sur de petites régions ont d’abord pour objectif de détecter les contrastes de densité à faible profondeur, correspondant à des objets géologiques potentiellement intéressants (filons de minerai, gisements d’hydrocarbures...). "
PictureAnomalies de Bouguer d'après Tectoglob 3D (P. Cosentino CC-BY-NY).
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