CHAPITRES • La tectonique des plaques
■ Irina Artemieva est
professeure en géophysique à r Université de
Copenhagen (Danemark). Elle est experte de la structure,
composition, régime
thermique et évolution de la lithosphère.
Elle a écrit l’ouvrage
de référence "The lithosphère” en 2011
(Cambridge University
Press).
expliquant ainsi que l’état d’équilibre isostatique puisse être atteint comme observé
(chapitre 4). L’effet d’une charge sur un matériau dépend des propriétés mécaniques
de ce dernier. Certains scientifiques proposent que la croûte (la composition minéralogique de l’intérieur de la Terre étant encore inconnue) est rigide, et qu'ainsi
des irrégularités de la surface puissent être préservées tant que la rupture n’a pas
lieu. L’hypothèse est que lorsqu’il y a rupture, il peut y avoir isostasie. A contrario,
si la rigidité l’emporte, il n’y a pas d’équilibre isostatique.
Cette idée d’une croûte rigide, qui correspond en quelque sorte au concept de lithosphère actuel, est enrichie par Joseph Barrell autour de 1914. Il propose l’existence
d’une asthénosphère, qui serait une couche molle pouvant se déformer sous ce
qu’il appelle lithosphère, qui était auparavant appelée croûte rigide (figure 8.17). Le
concept de lithosphère devient moderne quand celui d’asthènosphère est introduit.
Grâce au concept d’asthènosphère, un nouveau cadre est donné pour expliquer
l’ajustement isostatique qui suit la disparition d’un lac ou d’un glacier.
charge : volcan
plaque élastique équivalente
à la lithosphère entière
asthénosphère
Définitions
La lithosphère est l’enveloppe superficielle de la Terre. Cette enveloppe est solide et a un
comportement résistant à une charge. Son épaisseur ne dépend que de cette propriété mécanique (pas de sa composition a priori - la lithosphère peut être formée de la croûte et d'une
partie du manteau par exemple), et son épaisseur peut varier latéralement. L'asthénosphère
est l’enveloppe terrestre sur laquelle repose la lithosphère. Elle se caractérise par sa capacité
à se déformer de manière ductile sous une charge quelle qu’elle soit.
Les concepts de lithosphère et d’asthènosphère sont donc assez flous pour que les
scientifiques y cherchent une grande variété d’interprétations physiques, chimiques
et géologiques.
3.2 L’identité trouble de la lithosphère
Le duo lithosphère-asthénosphère constitue un élément clé de compréhension des
mouvements verticaux dès le début du xxe siècle. Pourtant, la notion de rigidité est
assez floue et semble très restrictive en regard de la complexité du comportement
mécanique des roches. Les scientifiques de diverses disciplines ont donc tenté de
faire un lien explicite entre les observations et la physique, proposant ainsi plusieurs
définitions parfois antagonistes de la lithosphère.
La lithosphère décrit un comportement mécanique. Une première approche a été de
faire l’hypothèse que celle-ci est une plaque dont le comportement mécanique est
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■ Irina Artemieva est
professeure en géophysique à r Université de
Copenhagen (Danemark). Elle est experte de la structure,
composition, régime
thermique et évolution de la lithosphère.
Elle a écrit l’ouvrage
de référence "The lithosphère” en 2011
(Cambridge University
Press).
expliquant ainsi que l’état d’équilibre isostatique puisse être atteint comme observé
(chapitre 4). L’effet d’une charge sur un matériau dépend des propriétés mécaniques
de ce dernier. Certains scientifiques proposent que la croûte (la composition minéralogique de l’intérieur de la Terre étant encore inconnue) est rigide, et qu'ainsi
des irrégularités de la surface puissent être préservées tant que la rupture n’a pas
lieu. L’hypothèse est que lorsqu’il y a rupture, il peut y avoir isostasie. A contrario,
si la rigidité l’emporte, il n’y a pas d’équilibre isostatique.
Cette idée d’une croûte rigide, qui correspond en quelque sorte au concept de lithosphère actuel, est enrichie par Joseph Barrell autour de 1914. Il propose l’existence
d’une asthénosphère, qui serait une couche molle pouvant se déformer sous ce
qu’il appelle lithosphère, qui était auparavant appelée croûte rigide (figure 8.17). Le
concept de lithosphère devient moderne quand celui d’asthènosphère est introduit.
Grâce au concept d’asthènosphère, un nouveau cadre est donné pour expliquer
l’ajustement isostatique qui suit la disparition d’un lac ou d’un glacier.
charge : volcan
plaque élastique équivalente
à la lithosphère entière
asthénosphère
Définitions
La lithosphère est l’enveloppe superficielle de la Terre. Cette enveloppe est solide et a un
comportement résistant à une charge. Son épaisseur ne dépend que de cette propriété mécanique (pas de sa composition a priori - la lithosphère peut être formée de la croûte et d'une
partie du manteau par exemple), et son épaisseur peut varier latéralement. L'asthénosphère
est l’enveloppe terrestre sur laquelle repose la lithosphère. Elle se caractérise par sa capacité
à se déformer de manière ductile sous une charge quelle qu’elle soit.
Les concepts de lithosphère et d’asthènosphère sont donc assez flous pour que les
scientifiques y cherchent une grande variété d’interprétations physiques, chimiques
et géologiques.
3.2 L’identité trouble de la lithosphère
Le duo lithosphère-asthénosphère constitue un élément clé de compréhension des
mouvements verticaux dès le début du xxe siècle. Pourtant, la notion de rigidité est
assez floue et semble très restrictive en regard de la complexité du comportement
mécanique des roches. Les scientifiques de diverses disciplines ont donc tenté de
faire un lien explicite entre les observations et la physique, proposant ainsi plusieurs
définitions parfois antagonistes de la lithosphère.
La lithosphère décrit un comportement mécanique. Une première approche a été de
faire l’hypothèse que celle-ci est une plaque dont le comportement mécanique est
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