Asthénosphère: formation, caractéristiques, composition et différences avec la lithosphère

L' asthénosphère est l'une des couches internes de la croûte terrestre située entre la lithosphère et la mésosphère. Sa fonction est de permettre le déplacement des masses continentales. Le mot asthenosphere vient du grec et sa signification est "faible".

Cette couche est généralement identifiée par sa structure alternée, car elle est à l'état solide mais sous une chaleur et une contrainte telle qu'elle s'adapte à une forme moulable (ou plastique), générant l'isostase, un processus gravitationnel qui équilibre la croûte et le manteau adjacent. la terre.

Cependant, ce processus est effectué lorsque les ondes sismiques accélèrent leur vitesse en raison de l'augmentation de la profondeur du canal supérieur. C'est-à-dire que lorsque les fréquences de l'asthénosphère montrent un basculement entre les descentes et les élévations, il en résulte une altération des propriétés des roches.

En ce sens, cette couche solide et semi-fluide - qui peut descendre jusqu’à trois cents kilomètres - est déterminée par la faible vitesse de ses fréquences, mais montre des changements dans le moment de ses fluctuations; il y a sa valeur.

La fonction oscillante de l'asthénosphère a une grande pertinence, car son processus de convection intervient dans l'atmosphère par le biais des mouvements des plaques continentales et des océans. Il influence également l'exposition climatique de la planète, crée de nouveaux territoires et favorise la croissance de la vie végétale.

La formation

Quel élément s'appelle l'asthénosphère? Au niveau bas de la sismologie où les échos sismiques varient ou, mieux dit, où les ondes mécaniques voyagent tardivement.

Histoire

L'origine de la formation de l'asthénosphère, zone du manteau située entre 30 et 130 kilomètres au-dessous de la lithosphère, n'est pas claire. Même aujourd'hui, la théorie liée à la génération de l'asthénosphère reste incongrue pour certains auteurs.

La division de la terre en deux canaux - un rigide de cent mètres d'épaisseur et un autre de profondeur indéfinie et élastique - est apparue pour la première fois en 1914; cette notion a été déterminée par l'américain Joseph Barrell.

Pour ce scientifique, la surface de la Terre est composée de plusieurs couches (dans ce cas, deux) qui diffèrent mais agissent dans leur ensemble. Les noms qu'il proposait pour ces unités étaient: asthénosphère, sphère supérieure et lithosphère et sphère rocheuse.

Il convient de noter qu’au moment de sa nomination, il n’existait pas de sismologie, branche responsable de l’étude des ondes sismiques. Pour cette raison, la proposition de Barrell n’a pas été appuyée car elle manquait de données numériques.

Hypothèse suivante

Quelque temps plus tard, l’Allemand Beno Gutenberg a formulé une autre hypothèse, fondée sur le fait que dans certaines régions, la vitesse des ondes sismiques diminuait d’environ 5%, ce qui correspond à environ 200 kilomètres de profondeur.

Selon le sismologue allemand, cet effet se produit lorsque la rigidité des matériaux trouvés dans la zone sombre de ce qu'on appelle aujourd'hui l'asthénosphère s'estompe. En 1926, l'approche sur l'existence d'une couche moulable était à nouveau considérée comme irréfutable.

C'était dans les années soixante quand une idée sur l'asthénosphère a été reprise. En 1962, Don Anderson déclarait que la croûte avait une couche interne hétérogène. La nouveauté du travail présenté par ce géophysicien réside dans le fait qu’il présente des preuves, qui consistent en des essais nucléaires souterrains des années cinquante.

Dans ces essais, qui suivent la ligne proposée par Anderson en ce qui concerne l'emplacement, le temps et l'énergie des explosions, il est établi que la zone de basse vitesse est située à la fois sur les continents et dans les océans. Ceci est destiné à expliquer que ce niveau est essentiel pour déterminer les fréquences de la planète.

De même, il exprime que la couche de caractéristiques solides et fluides est un phénomène global, mais sa trajectoire dans les masses continentales ou océaniques est diverse puisque les vagues diminuent plus rapidement dans ces dernières. Cela se produit parce que la zone continentale ne se limite pas à l'écorce, mais occupe des milliers de kilomètres de la profondeur du manteau.

Cependant, cet argument a suscité une controverse car, pour de nombreux scientifiques, le concept d’asthénosphère s’était dispersé ou même inexistant.

Union de conjectures

Les hypothèses sur une sphère supérieure proposées par Joseph Barrell et Don Anderson dans leur approche d'une zone à faible vitesse sismique ont été étudiées sous la forme de deux théories différentes, mais ont fini par se confondre en une étroite divergence.

Selon Barrell, la sphère supérieure n'est rien d'autre qu'une couche où les roches se transmutent de rigides en plastiques et s'écoulent à travers le temps géologique. En revanche, pour Anderson, cette couche multiple s'étend progressivement et réduit les vitesses sismiques, dans les masses océanique ou continentale.

Cette déformation théorique a amené les sismologues à étudier la zone rocheuse en tant que niveau universel de faible vitesse sismique avec certaines marches escarpées. En outre, ils ont renvoyé le nom qui avait été précédemment attribué: asthénosphère.

Caractéristiques

Stockage de chaleur

Bien que cette structure soit remise en question, l'asthénosphère se caractérise par le stockage de la chaleur de la mésosphère et son envoi dans la lithosphère par le biais d'un système de convection qui, au final, permet le mouvement des plaques tectoniques.

Haute viscosité

Le taux de viscosité le plus élevé se situe sur cette couche rocheuse, bien que, dans son travail mécanique, il s’agisse de la zone la plus fragile par rapport au reste des zones et à la surface de la Terre. En effet, il est composé de composants semi-compacts et compacts.

Participation au fond de l'océan

Il a également pour fonction d'étendre, de stimuler et de susciter la restauration du fond océanique par un processus d'extrusion. C'est-à-dire que les composants de la couche sont extraits et passent à travers les crêtes des niveaux océaniques.

Action sur les masses continentales

Quant aux masses continentales, elles les renouvellent également, car les ondes P (sympathiques) et S (cisaillement) de la Terre traversent une zone qui, comme l’asthénosphère, est de faible vitesse.

La chaleur qui se dégage de cette couche pénètre dans la croûte, amenant les roches à acquérir une propriété moulable et à se transformer, tout en pouvant former des tremblements de terre et l'éruption du magma volcanique.

La composition

L'asthénosphère est l'une des couches qui structurent la Terre et l'une des zones où se trouvent certaines de ses propriétés physiques. Il se caractérise par sa face supérieure en plastique et par sa solidité sur 200 km.

Cette zone est composée de fragments de minéraux issus d'explosions de supernova qui expulsent les couches d'étoiles au moyen d'ondes de choc. Ces couches sont identifiées comme étant des masses de cristal naturel ou de grains de fer, d'oxygène, de silicium et de magnésium.

Par conséquent, l’asthénosphère est un niveau rocheux composé principalement de silicates de magnésium et de fer. L'union des deux composants naturels produit des roches sédimentaires et métamorphiques, des minéraux ferromagnétiques, ainsi que des matériaux magmatiques et radioactifs.

C'est-à-dire qu'il s'agit d'une couche de roche ignée générée lorsque le magma liquide gèle. En outre, il contient de l'aluminium, du sodium et du potassium; ces éléments contribuent à la création de basalte dont la pigmentation obscurcit la couche. Pour cette raison, il est appelé espace sombre.

Différences avec la lithosphère

La lithosphère occupe la croûte et le manteau supérieur de la Terre; c'est la couche la plus extérieure et la plus froide de la planète. Sa profondeur est d'environ 100 kilomètres, mais peut atteindre 250 dans les continents les plus anciens.

Contrairement à l'asthénosphère, la lithosphère est relativement rigide; c'est-à-dire qu'il a une coquille rocheuse qui ne coule pas bien.

Cependant, sa couverture n’est pas continue mais divisée, car elle se compose d’une douzaine de plaques que les surfaces déplacent à basse vitesse. Alors que le rythme de l'asthénosphère varie, celui de la lithosphère semble un léger déplacement.

La densité

L'asthénosphère est une couche de densité supérieure, ce qui explique pourquoi ses minéraux en fusion coulent de manière pérenne. D'autre part, les minéraux de la lithosphère sont soumis à de fortes pressions et à une température élevée, devenant de plus en plus rigoureux et discontinus au moment d'accélérer le mécanisme de leurs ondes sismiques.

Contrairement à l'asthénosphère, les géologues ont prouvé l'existence de deux lithosphères: l'une océanique et l'autre continentale.

Pourquoi son existence est-elle contestée?

L'existence de l'asthénosphère est problématique depuis le début de son étude en tant que zone rocheuse universelle à faible vitesse sismique. En ce sens, la couche située au-dessous de la lithosphère continentale et non celle océanique est remise en question.

Pour les spécialistes de la géologie, cette couche continentale est inexistante du fait du simple fait que les sols se développent différemment dans les nombreux territoires de la planète.

En outre, la croissance rapide qui se produit dans le domaine de la tomographie sismique, où les mouvements des ondes mécaniques ne correspondent pas à la trajectoire des temps, a également une grande influence.