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1.3 • La température, la pression et les fluides dans le globe terrestre
b) Isothermes et géothermes
Si le flux de chaleur est inégalement réparti sur le globe, celui-ci ne peut être strictement perpendiculaire à la surface : une composante horizontale du flux de chaleur
(Fh) va des points chauds vers les points froids (figure 1.2 b). Les lignes de flux, le
long desquelles la température augmente vers le bas, s’incurvent. Perpendiculaires à
ces lignes, on peut tracer des lignes d’égales températures, les isothermes. Les courbes
isothermes sont resserrées dans les régions de flux élevé telle que la dorsale océanique
où l’asthénosphère chaude monte. À l’intérieur de la plaque océanique, la lithosphère
se refroidit et les isothermes s’espacent. Dans la zone de subduction où s’enfoncent
des roches froides, les isothermes s’étirent dans le manteau (figure 1.3).
Sur un diagramme pression-température, une courbe matérialise les variations de
la température en fonction de la profondeur à la verticale d’un point. Cette courbe
est le géotherme. Il varie en fonction du site géodynamique : les géothermes dans les
différentes situations géodynamiques de la figure 1.3 sont représentés sur la figure 1.4.
À la verticale de la ride, la température augmente rapidement en fonction de la
profondeur : la courbe Do est proche de l’axe des T. En s’éloignant de la ride, à
l’intérieur de la plaque lithosphérique, les isothermes s’espacent et le géotherme s’éloigne de l’axe de T. Le refroidissement des roches se fait sans (ou peu de) déplacement
Figure 1.3 – Répartition des isothermes (en °C)
dans la lithosphère et manteau supérieur.
Ce schéma est une situation idéalisée de la partie supérieure du globe, dans le
cadre de la tectonique des plaques. Do, la dorsale océanique, se situe à la verticale
des parties ascendantes des cellules convectives du manteau (flèches). La montée
du manteau chaud et le transfert de magmas basiques qui lui est associé, à l’origine
de la lithosphère océanique, engendrent un transfert de chaleur considérable vers
la surface : les courbes isothermes y sont resserrées. À l'intérieur des plaques
stables, en s’éloignant de la ride, la lithosphère nouvellement formée se refroidit et
les courbes isothermes s’espacent. Dans une zone de subduction (Zs), à la verticale
des parties descendantes des cellules convectives, la lithosphère océanique froide
s’enfonce dans le manteau chaud : les isothermes s’invaginent. Aux limites des
plaques (zones instables), le transfert de chaleur est essentiellement convectif ; il
est essentiellement conductif à l’intérieur (zones stables).
9782100522682-Nicollet.fm Page 9 Mardi, 29. décembre 2009 4:34 16
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1.3 • La température, la pression et les fluides dans le globe terrestre
b) Isothermes et géothermes
Si le flux de chaleur est inégalement réparti sur le globe, celui-ci ne peut être strictement perpendiculaire à la surface : une composante horizontale du flux de chaleur
(Fh) va des points chauds vers les points froids (figure 1.2 b). Les lignes de flux, le
long desquelles la température augmente vers le bas, s’incurvent. Perpendiculaires à
ces lignes, on peut tracer des lignes d’égales températures, les isothermes. Les courbes
isothermes sont resserrées dans les régions de flux élevé telle que la dorsale océanique
où l’asthénosphère chaude monte. À l’intérieur de la plaque océanique, la lithosphère
se refroidit et les isothermes s’espacent. Dans la zone de subduction où s’enfoncent
des roches froides, les isothermes s’étirent dans le manteau (figure 1.3).
Sur un diagramme pression-température, une courbe matérialise les variations de
la température en fonction de la profondeur à la verticale d’un point. Cette courbe
est le géotherme. Il varie en fonction du site géodynamique : les géothermes dans les
différentes situations géodynamiques de la figure 1.3 sont représentés sur la figure 1.4.
À la verticale de la ride, la température augmente rapidement en fonction de la
profondeur : la courbe Do est proche de l’axe des T. En s’éloignant de la ride, à
l’intérieur de la plaque lithosphérique, les isothermes s’espacent et le géotherme s’éloigne de l’axe de T. Le refroidissement des roches se fait sans (ou peu de) déplacement
Figure 1.3 – Répartition des isothermes (en °C)
dans la lithosphère et manteau supérieur.
Ce schéma est une situation idéalisée de la partie supérieure du globe, dans le
cadre de la tectonique des plaques. Do, la dorsale océanique, se situe à la verticale
des parties ascendantes des cellules convectives du manteau (flèches). La montée
du manteau chaud et le transfert de magmas basiques qui lui est associé, à l’origine
de la lithosphère océanique, engendrent un transfert de chaleur considérable vers
la surface : les courbes isothermes y sont resserrées. À l'intérieur des plaques
stables, en s’éloignant de la ride, la lithosphère nouvellement formée se refroidit et
les courbes isothermes s’espacent. Dans une zone de subduction (Zs), à la verticale
des parties descendantes des cellules convectives, la lithosphère océanique froide
s’enfonce dans le manteau chaud : les isothermes s’invaginent. Aux limites des
plaques (zones instables), le transfert de chaleur est essentiellement convectif ; il
est essentiellement conductif à l’intérieur (zones stables).
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