2.3 • La lithosphère continentale
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
b) La croûte continentale supérieure, épaisse d’une quinzaine de kilomètres, est «fragile» c’est-à-dire qu’elle se déforme en se cassant si des
forces lui sont appliquées (chap. I, § 1.5). Pour cette raison, elle est le lieu
de la séismicité superficielle (0-15 km). Elle est constituée de roches sédimentaires, métamorphisées ou non, de roches volcaniques épanchées en
surface, et de roches magmatiques cristallisées à quelques kilomètres ou
quelques dizaines de kilomètres de profondeur, le plus souvent sous la
forme de granites ou de granodiorites. La transformation (le métamorphisme) de tous ces terrains est en général peu avancée, parce que ni les
températures ni les pressions ne sont très élevées aux profondeurs où ils
sont enfouis. Il en résulte une densité moyenne relativement faible (2,7)
et des vitesses sismiques qui varient entre 4 et 6 km/s. Enfin les images
obtenues par sismique-réflexion montrent que les structures observées en
surface (les plis, les chevauchements de terrains ou les failles) s’enracinent
le plus souvent dans ou à la base de cette première couche de la croûte
au niveau de zones de décollement sub-horizontales, et ne sont donc pas
représentatives de la structure lithosphérique profonde.
c) La croûte continentale inférieure, épaisse elle aussi d’une quinzaine
de kilomètres, est d’accès plus difficile, et par conséquent moins bien
connue. Elle est constituée en partie des mêmes terrains que la croûte
supérieure, mais qui ont connus des épisodes de fusion partielle (§ a) et
surtout un métamorphisme beaucoup plus intense en raison des fortes
températures et pressions qui règnent au-delà de 15 km de profondeur. De
ces fusions partielles et de ce métamorphisme fort résultent une densité
élevée (2,9) et une vitesse sismique relativement grande (entre 6,5 et
7,5 km/s). En outre les terrains de la croûte inférieure se déforment principalement de manière plastique. Cette partie de la croûte continentale est
donc en général «asismique».
Une autre caractéristique de la croûte continentale inférieure est l’aspect
lité qu’elle offre souvent sur les images de sismique-réflexion (fig. 2.6). Les
réflecteurs sismiques sont nombreux, horizontaux, mais discontinus,
chacun ne dépassant pas une dizaine de kilomètres de longueur. La structure de la croûte inférieure apparaît ainsi comme lamellaire, faite de sortes
de lentilles aplaties à forte réflectivité, disposées horizontalement dans des
terrains de moindre densité. À quels objets géologiques une telle structure
peut-elle bien correspondre?
Une première réponse est apportée par l’observation de la croûte inférieure dans les rares régions où elle affleure à la surface de la lithosphère,
par exemple dans la région d’Ivrée, dans les Alpes italiennes. Là, les
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
b) La croûte continentale supérieure, épaisse d’une quinzaine de kilomètres, est «fragile» c’est-à-dire qu’elle se déforme en se cassant si des
forces lui sont appliquées (chap. I, § 1.5). Pour cette raison, elle est le lieu
de la séismicité superficielle (0-15 km). Elle est constituée de roches sédimentaires, métamorphisées ou non, de roches volcaniques épanchées en
surface, et de roches magmatiques cristallisées à quelques kilomètres ou
quelques dizaines de kilomètres de profondeur, le plus souvent sous la
forme de granites ou de granodiorites. La transformation (le métamorphisme) de tous ces terrains est en général peu avancée, parce que ni les
températures ni les pressions ne sont très élevées aux profondeurs où ils
sont enfouis. Il en résulte une densité moyenne relativement faible (2,7)
et des vitesses sismiques qui varient entre 4 et 6 km/s. Enfin les images
obtenues par sismique-réflexion montrent que les structures observées en
surface (les plis, les chevauchements de terrains ou les failles) s’enracinent
le plus souvent dans ou à la base de cette première couche de la croûte
au niveau de zones de décollement sub-horizontales, et ne sont donc pas
représentatives de la structure lithosphérique profonde.
c) La croûte continentale inférieure, épaisse elle aussi d’une quinzaine
de kilomètres, est d’accès plus difficile, et par conséquent moins bien
connue. Elle est constituée en partie des mêmes terrains que la croûte
supérieure, mais qui ont connus des épisodes de fusion partielle (§ a) et
surtout un métamorphisme beaucoup plus intense en raison des fortes
températures et pressions qui règnent au-delà de 15 km de profondeur. De
ces fusions partielles et de ce métamorphisme fort résultent une densité
élevée (2,9) et une vitesse sismique relativement grande (entre 6,5 et
7,5 km/s). En outre les terrains de la croûte inférieure se déforment principalement de manière plastique. Cette partie de la croûte continentale est
donc en général «asismique».
Une autre caractéristique de la croûte continentale inférieure est l’aspect
lité qu’elle offre souvent sur les images de sismique-réflexion (fig. 2.6). Les
réflecteurs sismiques sont nombreux, horizontaux, mais discontinus,
chacun ne dépassant pas une dizaine de kilomètres de longueur. La structure de la croûte inférieure apparaît ainsi comme lamellaire, faite de sortes
de lentilles aplaties à forte réflectivité, disposées horizontalement dans des
terrains de moindre densité. À quels objets géologiques une telle structure
peut-elle bien correspondre?
Une première réponse est apportée par l’observation de la croûte inférieure dans les rares régions où elle affleure à la surface de la lithosphère,
par exemple dans la région d’Ivrée, dans les Alpes italiennes. Là, les