Lettre de Kasuku  N°22

Les continents, comme un timbre poste

Les géologues ne grattent que la surface de la Terre 

Les sommets majestueux de l'Himalaya, l'immensité des étendues désertiques, la profondeur des forêts équatoriales nous font imaginer que les continents sont des masses épaisses et solides que les géologues essayent de nous décrire. Et pourtant leur champ d'investigation est infiniment petit. Un timbre poste collé sur un ballon de football est relativement plus épais que les continents sur notre planète et les forages les plus profonds ne dépassent guère l'épaisseur de l'encre d'imprimerie !

 La croûte terrestre, une mince pellicule

La croûte terrestre est donc une très mince pellicule de roches, épaisse d’à peine une cinquantaine de km, qui recouvre des couches plus profondes appartenant à ce que les géologues nomment le manteau terrestre. Le changement brusque de la nature des roches qui souligne la limite entre la croûte et le manteau est marquée par une discontinuité dite de Mohorovičič, du nom du géophysicien qui l'a découverte. Elle est mise en évidence par la variation rapide de la vitesse des ondes sismiques à ce niveau. Cette discontinuité se situe à environ 8 kilomètres sous le fond des océans. Sous les continents, elle varie entre 25 et 60 km. Les sondages les plus profonds n'ont jamais réussi à l'atteindre.

La croûte terrestre n'est pas de même nature sous les océans ou sous les continents, ce qui nous conduit à distinguer la croûte océanique de la croûte continentale. Seule la partie supérieure de la croûte terrestre nous est directement accessible. Les entailles que l'érosion y a creusées nous permettent d'entrevoir certaines parties de son soubassement. Mais les parties les plus profondes ne nous sont connues qu'à travers des mesures géophysiques. 

La croûte continentale 

La croûte continentale présente une épaisseur variable qui va de 25 km sous les basses plaines à 60 km sous les hautes chaînes de montagnes. Sa structure est toujours très compliquée et la plupart des roches qui la composent sont très anciennes. Leur âge atteint souvent un milliard, parfois même deux ou trois milliards d'années.

Sous un mince recouvrement de roches sédimentaires, les continents sont constitués majoritairement de roches de composition granitique (granites, gneiss). La base des continents est moins bien connue. Elle est un peu plus dense et comporte des roches sombres dont la composition semble se rapprocher de celle des basaltes. Les rares endroits où ces roches nous sont accessibles montrent des amphibolites, des gabbros et des éclogites, des roches sombres pauvres en silice et riches en minéraux ferro-magnésiens.

La croûte océanique, comme un tapis roulant

Comparativement à la croûte continentale, la croûte océanique est mince. Sa structure est simple et uniforme. L'âge des roches qui la composent ne dépasse jamais 200 millions d'années. Elle est constituée de roches éruptives de la famille des basaltes. Son épaisseur constante est d'environ 8 km. 

Paradoxalement, la croûte océanique nous est presque mieux connue que la croûte continentale. En effet, lors des mouvements tectoniques responsables de la surrection des chaînes de montagnes, il arrive que des fragments complets de croûte océanique s’échouent sur le domaine continental. Les roches qui les constituent sont connues sous le nom général d’ophiolites.

Comme un tapis roulant, la croûte océanique nait au-dessus d'immenses failles au milieu des océans, puis s'en écarte lentement et finalement disparaîtra en heurtant une autre croûte continentale.

Tel un gigantesque tapis roulant, la croûte océanique se crée en permanence le long d’immenses cassures qui jalonnent le milieu des océans, alimentée par des épanchements de laves basaltiques. Ces cassures marquent l’emplacement d’où s’écartent deux plaques océaniques. Poussée par la création permanente de nouvelles laves, le croûte océanique s’éloigne lentement jusqu’au moment où elle se heurte à une autre plaque et s'enfonce sous celle-ci.

Pour aller plus profondément

Pour mieux connaître l'intérieur de notre Terre, il faut recourir à des mesures physiques, astronomiques et géophysiques. C'est grâce à la théorie de la gravitation universelle démontrée par Isaac Newton en 1687 et la mesure expérimentale de la constante de gravitation par Henry Cavendish en 1798 qu'on a pu calculer la masse de notre Planète

Il est alors aisé de calculer le poids spécifique moyen de notre planète. Mais, ô surprise, on trouve une valeur de 5.51 g/cm³, alors que la densité de la plupart des roches qui nous sont accessibles sont comprises entre 2.65 pour les granites et peut atteindre 3.1 pour certains basaltes. Les profondeurs de notre planète renferme donc des matériaux beaucoup plus denses.

Les météorites nous renseignent l’intérieur de notre globe

La Terre est régulièrement bombardée par des météorites. On sait qu'elles proviennent de l'intérieur du système solaire. A partir d'observations photographiques, on a pu reconstituer les orbites de quelques-unes d'entre elles avant leur entrée dans l'atmosphère. Elles parcourent des orbites elliptiques excentriques dont la partie haute se situe entre Mars et Jupiter, dans la région dite des Astéroïdes. Météorites pierreuses ou météorites métalliques, ce sont des matériaux de base des planètes rocheuses du système solaire. Elles n'ont pas réussi à s'agglutiner en une planète à cause de l'important effet de marée dû à la proximité d'une planète géante, Jupiter. Les météorites nous renseignent donc sur la composition probable des couches internes de notre propre planète.

Météorite pierreuse “Allende”, Mexique

densité : 3.5 

Météorite métallique “Henbury”, Australie

densité : 7.8

Les météorites pierreuses sont constituées principalement de minéraux ferro-magnésiens. Leur composition minéralogique et leurs propriétés physiques ressemblent beaucoup à celles des roches de profondeur qui sont accessibles à notre observation. Le manteau terrestre (entre 200 et 2900 km de profondeur) est probablement constitué d'un matériau semblable.

Les météorites métalliques sont composées d'un alliage de fer et de nickel. Tous les résultats des mesures géophysiques nous amènent à croire que le noyau terrestre est métallique, constitué certainement d'un alliage identique à celui des météorites métalliques.

Mais on peut aussi ausculter notre planète !

L’étude du cheminement des ondes sismiques à l'intérieur du globe terrestre apporte de précieux renseignements sur l’intérieur de notre planète. C'est une manière d'ausculter la planète . On en parlera dans une prochaine lettre de Kasuku !

Pour en avoir plus :

               https://kasuku.ch/notre-systeme-solaire/

               https://kasuku.ch/que-savons-nous-de-notre-planete/