3.1 • Le principe d’isostasie et l’équilibre isostatique local
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Les lois de l’isostasie sont donc une simple application du principe
d’Archimède: la croûte (chargée, éventuellement, de la couche d’eau
océanique qui la recouvre) «flotte» sur le manteau plus dense, la «poussée»
du manteau sur les terrains crustaux étant comparable à la poussée de l’eau
sur un corps flottant (par exemple un navire ou un iceberg, la poussée
vers le haut étant égale au poids du volume de fluide déplacé). Ainsi
comprend-on pourquoi il y a des continents et des océans. Pour émerger,
une croûte en équilibre isostatique doit être épaisse d’au moins 30 km. Au
contraire, la croûte océanique est mince (7 km); le Moho et les roches
denses du manteau sont alors rapprochés de la surface, ce qui implique
une compensation isostatique superficielle par la tranche d’eau océanique
légère.
La courbe de répartition bimodale des altitudes et des profondeurs à la
surface de la Terre (fig. 3.3) est une conséquence de cette dualité dans
les processus de fusion partielle des péridotites, aboutissant à la création
de deux sortes de croûte bien différentes par leurs épaisseurs et leurs
natures. L’eau allant vers les creux topographiques, il n’y a d’océan que
là où la croûte est mince.
0
20
40
60
80
100
Montagnes
les plus hautes
altitude moyenne
pente continentale
niveau de la mer
profondeur moyenne
Océan
plate-forme
continentale
Continent
profondeurs océaniques
les plus grandes
0
100
200
300
400
500 × 10 6 km 2
10
5
0
5
150 × 10 6 km 2
0
5
10
profondeur
altitude
5
10 km
10
0
2 0
A
B
50
100
0
km
0 % surface
0 % surface
Figure 3.3 Répartition des altitudes et des profondeurs
à la surface de l’écorce terrestre.
A: courbe de fréquence; B: courbe cumulative; échelle verticale en
kilomètres.