Structure interne de la Terre: les couches et leurs caractéristiques
La structure interne de la Terre ou de la géosphère est la couche qui comprend les roches de la surface jusqu'aux zones les plus profondes de la planète. C'est la couche la plus épaisse et celle qui abrite la plupart des matériaux solides (roches et minéraux) sur la terre.
Au fur et à mesure que le matériau constituant la Terre était déposé, les collisions des morceaux généraient une chaleur intense et la planète subissait un état de fusion partielle qui permettait aux matériaux qui le composent de subir un processus de décantation par gravité.
Les substances plus lourdes, telles que le nickel et le fer, se sont déplacées vers la partie ou le noyau le plus profond, tandis que les plus légères, telles que l'oxygène, le calcium et le potassium, ont formé la couche qui entoure le noyau ou le manteau.
Lorsque la surface de la Terre s'est refroidie, les matériaux rocheux se sont solidifiés et la croûte primitive s'est formée.
Un effet important de ce processus est qu’il a laissé de grandes quantités de gaz quitter l’intérieur de la Terre pour former progressivement l’atmosphère primitive.
L'intérieur de la Terre a toujours été un mystère, quelque chose d'inaccessible car il n'est pas possible de forer au centre.
Pour surmonter cette difficulté, les scientifiques utilisent les échos générés par les ondes sismiques des tremblements de terre. Ils observent comment ces ondes sont dupliquées, réfléchies, retardées ou accélérées par les différentes couches terrestres.
Grâce à cela, nous avons actuellement une très bonne idée de sa composition et de sa structure.
Couches de la structure interne de la terre
Depuis le début des études sur l'intérieur de la Terre, de nombreux modèles ont été proposés pour décrire sa structure interne (Educational, 2017).
Chacun de ces modèles est basé sur l'idée d'une structure concentrique, composée de trois couches principales.
Chacune de ces couches se différencie par ses caractéristiques et par ses propriétés. Les couches qui composent la partie interne de la Terre sont: la couche ou couche externe, le manteau ou couche intermédiaire et le noyau ou couche interne.
1 - l'écorce
C'est la couche la plus superficielle de la Terre et la plus fine, ne représentant que 1% de sa masse, est en contact avec l'atmosphère et l'hydrosphère.
99% de ce que nous savons de la planète, nous le savons en nous basant sur la croûte terrestre. Dans ce processus, des processus organiques donnent lieu à la vie (Pino, 2017).
La croûte terrestre, principalement dans les zones continentales, est la partie la plus hétérogène de la Terre. Elle subit des changements continus sous l’effet de l’action de forces opposées, du relief endogène ou de construction et de l’exogène qui la détruit.
Ces forces s'expliquent par le fait que notre planète est composée de nombreux processus géologiques différents.
Les forces endogènes provenant de l'intérieur de la Terre, telles que les mouvements sismiques et les éruptions volcaniques, créent le relief de la Terre.
Les forces exogènes sont celles qui viennent de l'extérieur comme le vent, l'eau et les changements de température. Ces facteurs érodent ou érodent le relief.
L'épaisseur de la croûte est variée; la partie la plus épaisse se trouve dans les continents, sous les grandes chaînes de montagnes, où elle peut atteindre 60 kilomètres. Au fond de l'océan dépasse à peine 10 kilomètres.
Dans la croûte se trouve un substrat rocheux composé principalement de roches silicatées solides telles que le granite et le basalte. Deux types d'écorce sont différenciés: la croûte continentale et la croûte océanique.
Croûte continentale
La croûte continentale forme les continents, son épaisseur moyenne est de 35 kilomètres, mais elle peut atteindre plus de 70 kilomètres.
La plus grande épaisseur connue de la croûte continentale est de 75 kilomètres et se trouve sous l'Himalaya.
La croûte continentale est beaucoup plus ancienne que la croûte océanique. Les matériaux qui le composent remontent à il y a 4000 ans et sont des roches telles que l'ardoise, le granit et le basalte et, dans une moindre mesure, le calcaire et l'argile.
Croûte océanique
La croûte océanique forme le fond des océans. Son âge n'atteint pas 200 ans. Il a une épaisseur moyenne de 7 km et est formé de roches plus denses, essentiellement du basalte et du gabbro.
Toutes les eaux des océans ne font pas partie de cette croûte, il existe une surface correspondant à la croûte continentale.
Dans la croûte océanique, il est possible d'identifier quatre zones différentes: les plaines abyssales, les fosses abyssales, les dorsales océaniques et les guyots.
La frontière entre la croûte et le manteau, à une profondeur moyenne de 35 km, correspond à la discontinuité de Mohorovicic, connue sous le nom de moisissure, du nom de son découvreur, le géophysicien Andrija Mohorovicic.
Ceci est reconnu comme la couche qui sépare les matériaux moins denses de l'écorce de ceux qui sont rocheux.
2 - manteau
Il est situé au-dessous de la croûte terrestre et constitue la plus grande couche, occupant 84% du volume de la Terre et 65% de sa masse. Il fait environ 2 900 km d'épaisseur (Planet Earth, 2017).
Le manteau est composé de magnésium, de silicates de fer, de sulfures et d’oxydes de silicium. À une profondeur de 650 à 670 km, il se produit une accélération spéciale des ondes sismiques, qui a permis de définir une limite entre le manteau supérieur et le manteau inférieur.
Sa fonction principale est celle de l'isolation thermique. Les mouvements du manteau supérieur déplacent les plaques tectoniques de la planète; le magma jeté par le manteau à l'endroit où se séparent les plaques tectoniques, forme une nouvelle croûte.
Entre les deux couches, il y a une accélération particulière des ondes sismiques. Cela est dû au passage d'une couche de manteau ou de plastique à une couche rigide.
Ainsi, pour réagir à ces changements, les géologues font référence à deux couches bien différenciées du manteau terrestre: le manteau supérieur et le manteau inférieur.
Manteau supérieur
Il a une épaisseur comprise entre 10 et 660 kilomètres. Il commence dans la discontinuité de Mohorovicic (moisissure). Il a des températures élevées donc les matériaux ont tendance à se dilater.
Dans la couche externe du manteau supérieur. Il fait partie de la lithosphère et son nom vient du grec lithos, qui signifie pierre.
Il comprend la croûte terrestre et la partie supérieure et plus froide du manteau, qui se distingue par un manteau lithosphérique. Selon les études réalisées, la lithosphère n'est pas une couverture continue, mais est divisée en plaques se déplaçant lentement à la surface de la Terre, quelques centimètres par an.
À côté de la lithosphère, se trouve une couche appelée asthénosphère, formée de roches partiellement fondues appelées magma.
L'asthénosphère est également en mouvement. La limite entre la lithosphère et l'asthénosphère est située au point où les températures atteignent 1 280 ° C.
Manteau inférieur
Cela s'appelle aussi la mésosphère. Il est situé entre 660 kilomètres et 2 900 kilomètres sous la surface de la Terre. Son état est solide et atteint une température de 3000 ° C.
La viscosité du manteau supérieur est clairement différenciée de celle du manteau inférieur. Le manteau supérieur se comporte comme un solide et se déplace très lentement. De là, le mouvement lent des plaques tectoniques est expliqué.
La zone de transition entre le manteau et le noyau terrestre est connue comme étant la discontinuité de Gutenberg, prend le nom de son découvreur, Beno Gutenberg, sismologue allemand qui l’a découvert en 1.914. La discontinuité de Gutenberg est située à environ 2 900 kilomètres de profondeur (National Geographic, 2015).
Elle se caractérise par le fait que les ondes sismiques secondaires ne peuvent pas la traverser et par la diminution considérable de la vitesse des ondes sismiques primaires, de 13 à 8 km / s. Au-dessous de cela, le champ magnétique terrestre commence.
3 - Core
C'est la partie la plus profonde de la Terre, elle a un rayon de 3 500 kilomètres et représente 60% de sa masse totale. La pression à l'intérieur est beaucoup plus grande que la pression à la surface et la température est très élevée, elle peut dépasser 6.700 ° C.
Le noyau ne devrait pas nous être indifférent, car il affecte la vie sur la planète, car il est considéré comme responsable de la majorité des phénomènes électromagnétiques qui caractérisent la Terre (Bolívar, Vesga, Jaimes et Suarez, 2011).
Il est composé de métaux, principalement du fer et du nickel. Les matériaux qui composent le noyau sont fondus en raison des températures élevées. Le noyau est divisé en deux zones: noyau externe et noyau interne.
Noyau externe
Il a une température comprise entre 4 000 ° C et 6 000 ° C. Il va d'une profondeur de 2 550 kilomètres à 4 750 kilomètres. C'est une zone où le fer est à l'état liquide.
Ce matériau est un bon conducteur d’électricité et circule à grande vitesse à l’extérieur. De ce fait, les courants électriques à l'origine du champ magnétique terrestre sont produits.
Noyau interne
C'est le centre de la Terre, d'une épaisseur d'environ 1 250 kilomètres, et c'est la deuxième couche la plus petite.
C'est une sphère métallique solide en fer et en nickel, elle est à l'état solide bien que sa température varie de 5 000 ° C à 6 000 ° C.
À la surface de la terre, le fer parvient à fondre à 1 500 ° C; cependant, dans le noyau interne, les pressions sont si élevées qu’il reste à l’état solide. Bien que ce soit l'une des couches les plus petites, le noyau interne est la couche la plus chaude.
