Fiche 2.2: Dorsales océaniques, flux géothermique
et tomographie sismique à 150 km
Le flux de chaleur moyen à la surface du globe est d’environ 70 mW ⋅ m –2 . Il est en
moyenne un peu plus élevé sur les océans (environ 80 mW ⋅ m –2 ) que sur les continents (environ 60 mW ⋅ m –2 ), mais la lithosphère océanique couvrant environ 60%
de la surface du globe, 75% environ de la chaleur dégagée par la Terre l’est sur les
océans. Alors que le flux océanique provient pour l’essentiel du refroidissement de la
lithosphère, celui sur les continents est dû à la radioactivité naturelle des roches de la
croûte continentale, riche en uranium, thorium et potassium radioactifs. Dans les
deux cas s’ajoute un flux d’origine profonde, mantellique (de l’ordre de 25 mW ⋅ m –2 ,
soit un tiers du flux total à la surface). Le flux de chaleur océanique peut atteindre des
valeurs de l’ordre de 250 mW ⋅ m –2 près de l’axe des dorsales. Cependant, la distribution
globale du flux océanique est inégale: les plus vastes surfaces à flux élevé se situent de
part et d’autre des dorsales rapides, car la décroissance du flux suit une loi de même
type que la profondeur et l’épaisseur de la lithosphère océanique, c’est-à-dire en
racine carrée de l’âge de la lithosphère: on comprend ainsi la corrélation entre bande
large de flux élevé le long des dorsales rapides et bande étroite le long des dorsales
lentes. À cette observation s’ajoute un argument tiré de la tomographie sismique: la
carte des anomalies de vitesse dans l’asthénosphère (100-150 km) montre clairement
des zones plus lentes, donc moins denses et plus chaudes, sous les dorsales rapides,
alors que les anomalies de vitesse sont moins marquées sous les dorsales lentes, où le
flux asthénosphérique ascendant est beaucoup plus lent.
0
0
60
120
180
240
300
360
80-300 mW.m –2
20-80 mW.m –2
0
0
– 7,0
– 5,0
– 3,5 – 2,5
7,0 %
Flux thermique moyen sur le plancher océanique
Anomalies négatives de vitesse des ondes S à 100 km de profondeur
écarts par rapport à un modèle
de vitesses homogènes
et tomographie sismique à 150 km
Le flux de chaleur moyen à la surface du globe est d’environ 70 mW ⋅ m –2 . Il est en
moyenne un peu plus élevé sur les océans (environ 80 mW ⋅ m –2 ) que sur les continents (environ 60 mW ⋅ m –2 ), mais la lithosphère océanique couvrant environ 60%
de la surface du globe, 75% environ de la chaleur dégagée par la Terre l’est sur les
océans. Alors que le flux océanique provient pour l’essentiel du refroidissement de la
lithosphère, celui sur les continents est dû à la radioactivité naturelle des roches de la
croûte continentale, riche en uranium, thorium et potassium radioactifs. Dans les
deux cas s’ajoute un flux d’origine profonde, mantellique (de l’ordre de 25 mW ⋅ m –2 ,
soit un tiers du flux total à la surface). Le flux de chaleur océanique peut atteindre des
valeurs de l’ordre de 250 mW ⋅ m –2 près de l’axe des dorsales. Cependant, la distribution
globale du flux océanique est inégale: les plus vastes surfaces à flux élevé se situent de
part et d’autre des dorsales rapides, car la décroissance du flux suit une loi de même
type que la profondeur et l’épaisseur de la lithosphère océanique, c’est-à-dire en
racine carrée de l’âge de la lithosphère: on comprend ainsi la corrélation entre bande
large de flux élevé le long des dorsales rapides et bande étroite le long des dorsales
lentes. À cette observation s’ajoute un argument tiré de la tomographie sismique: la
carte des anomalies de vitesse dans l’asthénosphère (100-150 km) montre clairement
des zones plus lentes, donc moins denses et plus chaudes, sous les dorsales rapides,
alors que les anomalies de vitesse sont moins marquées sous les dorsales lentes, où le
flux asthénosphérique ascendant est beaucoup plus lent.
0
0
60
120
180
240
300
360
80-300 mW.m –2
20-80 mW.m –2
0
0
– 7,0
– 5,0
– 3,5 – 2,5
7,0 %
Flux thermique moyen sur le plancher océanique
Anomalies négatives de vitesse des ondes S à 100 km de profondeur
écarts par rapport à un modèle
de vitesses homogènes