Le concept de lythosphère et d'asthénosphère

Chapitre 4 : Le concept de lithosphère et d’asthénosphère

1. L’étude des séismes au niveau des fosses océaniques

Le volume du globe terrestre étant constant, la formation de croûte océanique est compensée par sa disparition. L’hypothèse, que les fosses océaniques sont le lieu de cette disparition, a été rapidement formulée.

Au début des années 1960, quand l’hypothèse de l’expansion océanique est formulée, plusieurs arguments suggèrent que la croûte océanique retourne dans le manteau au niveau des fosses océaniques :

1. les fosses océaniques sont le siège d’une importante activité sismique
2.  les foyers des séismes sont localisés jusqu’à une profondeur de – 700 km. Ces tremblements de terre profonds ne sont pas observés en dehors des fosses océaniques.
3. la profondeur des foyers sismiques augmente avec la distance à la fosse océanique.
4. les foyers des séismes se répartissent selon un plan incliné : le plan de Wadati-Bénioff qui suggère l’enfoncement d’un matériel rigide dans le manteau.

 ➔ Donc la répartition des séismes au niveau des fosses océaniques suggère qu’un matériel rigide s’enfonce dans le manteau suivant une trajectoire correspondant au plan de Wadati- Bénioff

1. La distinction entre lithosphère et asthénosphère

Au milieu des années 1960, 3 géologues américains montrent que les ondes sismiques se propagent plus rapidement le long du plan incliné matérialisant les foyers des séismes au niveau des fosses océaniques (plan de Wadati-Bénioff) que dans le manteau environnant.

Or la vitesse des ondes sismiques augmente quand la température du matériau traversé diminue.

➔ Cette propriété physique a permis de mettre en évidence la structure du manteau supérieur.

Ces données prouvent qu'un matériau rigide et froid plonge dans le manteau en suivant le plan de Wadati-Bénioff.

Le matériau qui plonge est la lithosphère océanique. Épaisse d'environ 100 km, elle comprend la croûte océanique et une partie supérieure du manteau supérieur.

Le manteau environnant est l'asthénosphère. La plongée de la lithosphère océanique dans l'asthénosphère au niveau des fosses océaniques est le phénomène de subduction.

L’asthénosphère est délimitée à sa base par l’isotherme 1 300°c. Au-delà de cette température, les roches du manteau ont un comportement ductile : l’asthénosphère est donc plus chaude et plus déformable que la lithosphère.

[pic 1]

...