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Dossier : À la découverte du manteau supérieur

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Découvrez le dossier « Géologie : plongée dans le manteau supérieur ». Le manteau supérieur de la Terre est le théâtre de phénomènes magmatiques et de transformations rocheuses passionnants. Il est un objet d'étude privilégié pour comprendre la composition de la planète. Dans ce dossier, les scientifiques vous entraînent à bord de leurs navires, pour une plongée au cœur du manteau.

Mise à l’eau du Nautile de l’Ifremer, par le portique du Nadir, lors de la mission Galinaute II. On distingue à l’avant la sphère de titane percée de trois hublots, ainsi que les divers projecteurs et appareils de prise de vue. Les petits sacs en jute sur le côté contiennent de la limaille de fer (le lest perdu). © Jacques Kornprobst, Ifremer

De tous temps, la composition de la Terre, dont le volume dépasse 1.000 milliards de km3, a nourri l'imaginaire littéraire et animé la curiosité des scientifiques. Aujourd'hui, grâce aux avancées technologiques, il est possible de connaître avec plus de précision la structure des différentes couches de notre planète, du noyau jusqu'à la croûte terrestre. À ce titre, l'étude du manteau supérieur est riche d'enseignements.

 

S'il n'est pas possible d'observer le noyau et les couches profondes de la Terre, plusieurs indices nous aident à connaître la structure de notre planète. L'étude des météorites et de la densité des couches sont précieuses.

 

Les péridotites sont des roches métamorphiques, résultant de fortes déformations dans le manteau supérieur. Présentes dans certains basaltes en surface, elles témoignent de la dynamique active du manteau.

 

Les basaltes et les kimberlites, quand ils remontent à la surface de la terre, sont à l'origine de phénomènes volcaniques, tels que des cratères d'explosion (avec projection de « maars » et « pipes » de kimberlites.

 

Les enclaves de péridotites et d'éclogites, portées par les basaltes, donnent une bonne image minéralogique de la partie tout à fait supérieure du manteau. Les xénolithes des kimberlites, quant à elles, apportent des informations sur des domaines plus profonds.

 

Des massifs de péridotites sont présents dans de nombreuses chaînes de montagnes. L'étude de leur composition et de leur place dans l'orogenèse (mécanisme de formation de chaînes), permet de mieux comprendre les mouvements lithosphériques (extension et compression) ayant amené ces roches du manteau supérieur à la surface.

 

Lorsque l'extension de la lithosphère se prolonge, elle aboutit à la rupture continentale et à une importante fusion partielle du manteau supérieur ascendant. Alors, une croûte océanique basaltique se forme, qui, généralement, recouvre entièrement le manteau sous-jacent. C'est pourquoi les zones profondes des marges continentales sont généralement mal connues, d'autant qu'au fil des temps, elles sont recouvertes par d'épais sédiments.

 

Les forages en mer apportent des données capitales sur les matériaux traversés. Ces informations sont par nature très ponctuelles, et il est difficile d'en déduire les relations géométriques qui existent entre les différentes unités constituant un ensemble géologique. Les submersibles, comme le Nautile, permettent d'effectuer des coupes et cartographies du fond.

 

Le livre À la conquête des grands fonds, de Jacques Kornprobst et Christine Laverne, est à découvrir aux Editions Quæ.

 

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