Malgré des températures élevées au sein de la Terre, la plupart des roches y sont sous forme solides. Le manteau est essentiellement composé de roches solides, très chaudes mais subissant une pression très forte. Leurs déplacements se font donc sous cette forme, sur des temps très longs. La seule enveloppe liquide au sein de la Terre est le noyau externe, composé de métal et responsable du champs magnétique terrestre.
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Pour compléter l'anecdote et les informations déjà données dans les commentaires: l'équilibre entre la croûte terrestre et le manteau supérieur (sur laquelle elle repose) s'appelle l'équilibre isostatique.
Je vois pas mal de commentaires qui essaient d'expliquer la structure interne de la Terre, mais ils apportent tous des explications totalement différentes. Je vais essayer de résumer à partir de mes cours de SVT de 1°S :
Il existe 2 types de croûtes, celle continentale et celle océanique, composées de roches différentes . La première est composée de granite et fait environ 30km d'epaisseur tandis que la deuxième est composée de basalte+gabbro et fait environ 6km d'épaisseur. Ces croutes reposent sur le manteau litospherique ("partie supérieure" du manteau supérieur, lequel est composé de péridotite), et tout cet ensemble représente la lithosphère, c'est "la partie qui bouge". Juste en dessous du manteau litospherique, on trouve la LVZ : Low Velocity Zone (130 à 240 km de profondeur environ), zone également composée de péridotite, mais dans laquelle la température l'emporte légèrement sur la pression, ce qui donne la texture que vous qualifiez de "molle", qui en réalité est toutefois à peine plus molle que de la roche solide ; c'est en grande partie grâce à elle que la lithosphère située au-dessus peut bouger, ou plutôt "glisser". En dessous, c'est la "partie inférieure" du manteau supérieur, qui constitue avec la LVZ ce que l'on appelle l'asthénosphère (étendue jusqu'à 660 km environ). Si l'on descend encore, on arrive dans le manteau inférieur (660-2880 km), puis on arrive dans le noyau externe (2880-5200km), liquide et essentiellement composé de fer. Enfin, au coeur de notre planète se trouve la graine ou noyau interne (également composée de fer, mais cette fois-ci solide) qui s'étend jusqu'au centre de la Terre c'est-à-dire environ 6400 km sous nos pieds. Les activités de désintégration nucléaire qui s'y passent sont responsables d'un réchauffement qui (très indirectement bien sûr) cause ce que Wegener appelait "dérive des continents", mais qui correspond en réalité aux mouvements de la lithosphère (composée de plaques tectoniques).
Quant à ces déplacements, je n'ai pas encore tout étudié en cours, mais ils viendraient de l'activité volcanique des dorsales (chaînes de volcans sous-marines situées entre les plaques tectoniques) où du nouveau basalte est fabriqué, ce qui cause la subduction des plaques ("plongeons" sous d'autres plaques), et des séismes souvent bien violents ! (N'oubliez pas qu'il s'agit de solide qui tente de rentrer dans du solide !). Je peux difficilement détailler cette partie sans schéma, donc je vous conseille de rechercher "subduction" sur Internet.
Enfin, les techniques utilisées pour découvrir ou vérifier tout ça sont très différentes ! Déjà, au début du XXe siècle, Wegener avait pensé à la théorie de dérive des continents en voyant que les continents "s'emboîtaient", que des fossiles des mêmes espèces animales se trouvaient sur plusieurs continents séparés par des milliers de kilomètres d'océan, que des régions aujourd'hui tropicales présentaient des traces d'anciennes glaciations, et enfin que des chaînes de montagnes semblaient pouvoir se prolonger sur deux continents (arguments morphologique, paléontologique, paléoclimatique et pétrographique). Par la suite, on a rejeté sa théorie en découvrant que la Terre était essentiellement solide : comment du solide pourrait-il se déplacer sur du solide ? Mais les techniques contemporaines ont permis de vérifier ces déplacements, en utilisant le GPS par exemple, ou en étudiant les anciennes positions des pôles magnétiques nord et sud, dont l'emplacement variait. En fin de compte, la structure de la Terre aurait pu être découverte bien plus tôt si Wegener avait compris que ce ne sont pas les continents qui se déplacent, mais bel et bien les plaques auxquelles ils appartiennent !
Voilà pour les petites précisions, je ne vous ai pas parlé de tout mais c'est déjà bien assez complexe comme ça ! Je vous conseille de faire un schéma pour mieux comprendre ;-)
Et pour revenir à l'anecdote, effectivement la plupart des roches de la Terre sont solides. Cela vient des effets de la pression qui y règne, qui tend à serrer la matière contrairement à la température qui tend à la faire fondre.
Sources : ma prof de SVT qui enseigne depuis une trentaine d'années dans un lycée privé réputé et mon livre de SVT 1ereS (éditions Bordas)
En fait il existe des roches dites ductiles, qui sont moins "solides" mais pas liquides pour autant, ce sont la lithosphère et l'asthénosphère je crois.
Désolé infos déjà dites.
Et il y en a assez pour recouvrir la Terre d'une couche d'or de 3 mètres !
On le sait grâce aux sismographes. En effets les ondes sismiques ne se déplacent pas a la même vitesse en fonction de l'état de la couche qu'elles traversent (liquide ou solide). Il y a même des ondes qui sont complètement absorbées par une couche liquide. Ainsi on peut déterminer quelles sont les couches liquides et solides.
La logique veut que, lors de la formation d'un quelconque astre, les éléments les plus lourds plongent lors de la différenciation. D'où les métaux, majoritairement le Nickel et le Fer, ici. Les découvertes se sont principalement basées sur les études de densité, sismiques et des météorites que l'on nomme "achondrites".
Les séismes sont dus au fait que les plaques bougent progressivement. Imaginons que des gens vous poussent dans le dos. Vous résistez mais, au bout d'un moment, vous fatiguez. Que se passe-t-il ? Vous lâchez prise, et avancez. C'est principalement la même chose pour une plaque. Le manteau fait bouger la plaque dans un sens (le Pacifique vers le Japon). La plaque Pacifique s'oppose contre le Japon et glisse en-dessous, lorsque sa résiste, ça finit par bouger brutalement lorsque la contrainte devient trop importante. L'énergie libérée crée le séisme.
Comment peut-on savoir ce qu'il y a à une telle profondeur, sachant que les puits les plus profonds jamais construits ne font "que" une dizaine de km de profondeur ?
tu cites des sources alors prend le temps de les lire, les sources disent bien que dans le manteau, et on parle bien de manteau dans l'anecdote, ce sont des roches solides car leurs viscosités sont comparables à celle de la glace.
wiki :"La raison principale de l'état solide des matériaux mantelliques est que, quand on s'enfonce dans le manteau, l'effet de pression, qui maintient l'état solide, augmente plus rapidement que l'effet de température, qui provoque la fusion."
"En fin de compte, la structure de la Terre aurait pu être découverte bien plus tôt si Wegener avait compris que ce ne sont pas les continents qui se déplacent, mais bel et bien les plaques auxquelles ils appartiennent !"
N'est pas jouer sur le mots, de distinguer "continent" et "plaque continentale", comme entre "liquide", "liquide visqueux", et "matériau ductile"?
Wegener avait parfaitement vu le fractionnement en parties dérivantes de l'Urkontinent, maintenant nommé Pangea, et compris l'isostasie. Il a eu du mal à se faire admettre parce qu'il était Allemand à un moment inopportun, et qu'il parlait mal anglais.
Son erreur a été d'attribuer le mouvement des plaques à la rotation de la terre et à la précession, et non aux mouvements de convection du magma. Mais il était essentiellement météorologue, et non physicien de la mécanique ni astronome.
Tout simplement parce que le manteau n'est pas composé de magma... Tu utilises un exemple de surface pour expliquer l'intérieur, et encore, mal. C'est comme si je te disais que tu expires de l'air, c'est donc que l'intérieur de ton corps n'est composé que d'air !
Il faut des conditions très particulières pour qu'une roche fonde, dans le manteau. Ce magma, que l'on retrouve en surface, vient du fait que la roche solide et à forte température, a subi une décompression. Elle remonte (moins dense) rapidement (en temps géologique) et ne refroidi donc pas suffisamment pour compenser cette décompression, restant ainsi liquide. Cela n'arrive qu'à la limite entre noyau externe et manteau inférieur, et croûte et manteau supérieur. Cela représente toutefois des événements épisodiques et non caractéristiques de l'état du manteau. C'est en dessous comme en surface, un "geyser" de magma traversant la roche l'environnant.
Je peux citer tes propres sources pour appuyer mes propos :
geology.com/nsta/earth-internal-structure.shtml : "Rocks in the upper mantle are cool and brittle while rocks in the lower mantle are hot and soft (but not molten)" = les roches du manteau supérieur sont froides et cassantes, tandis que les roches du manteau inférieur sont chaudes et souples (mais non fondues).
www.bgs.ac.uk/discoveringGeology/hazards/earthquakes/structureOfEarth.html : "the mantle behaves as a fluid over very long geological times scales, with rocks flowing slowly in giant convection cells" : le manteau se comporte COMME un fluide sur une très grande échelle de temps géologiques, avec des roches s'écoulant lentement en cellules de convection géantes.
en.wikipedia.org/wiki/Structure_of_the_Earth#Mantle : "Although solid, the high temperatures within the mantle cause the silicate material to be sufficiently ductile that it can flow on very long timescales." = Bien que solides, les hautes températures au sein du manteau permettent aux matériaux silicatés d'être suffisamment ductiles pour s'écouler sur une très grande échelle de temps.
On parle bien de roches, et non de magma. Pour information, Le manteau supérieur, l'asthénosphère, vient de "asthenos", sans résistance, tandis que le manteau inférieur, la lithosphère, vient de "lithos", la roche.
Sachant en plus qu'une partie (le manteau lithosphèrique ) est solide et que seul le manteau asthénosphèrique est ductile
Pas de problème pour répondre (en précisant que ma formulation de départ n'était pas celle ci mais à été modifié)
Les roches du manteaux sont bien solides (ductile, cassant, visqueux ne sont que des adjectifs, par exemple un cailloux à une viscosité mais très faible etc...). Donc les mouvements se font bien sous cette forme. De plus tout le manteaux n'a pas la même viscosité.
Le noyaux interne (aussi appelé graine) est bien aussi sous forme solide composé essentiellement de fer avec un peu de nickel et d'autres éléments.
"L'enveloppe" liquide du noyau est en faite une grosse partie de la Terre (allant de -2900 km à -5150 km). Je veux bien l'avouer le terme d'enveloppe n'est pas forcément adapté mais sinon il aurait fallut que je parle des différentes discontinuité et la cela aurait été très long.
Je suis ouvert à d'autres questions et critiques (il ne s'agit en soit que de mon cours de prépa).
Justement non on peut parler de solide visqueux et oui les roches du manteaux "subissent" (terme à prendre entre 2 pincettes) la convection et aussi la conduction pour la croûte. Mais ces déplacement prennent des millions d'années et mettent en jeu des différences de densité similaire en certains points à l'enfoncement de la croûte océanique au niveau de la subduction.
Cette explication est assez complète bien que en soit le déplacement des plaques ne se fait pas que par la poussé des dorsales. Tout dépends de la vitesse de celle-ci (dorsale rapide ou lente qui va être soit entraîner par la traction de la subduction soit par la pousse de la remontée de l'astenosphere.
De plus il y a encore d'autre zones et des changement de minéraux au sein du manteaux qui changent un peu les termes de peridotite mais la il s'agit de termes non employé ni expliqué en terminale.
Belle explication.
Précisons:
"Le manteau supérieur est moins visqueux (plus « ductile ») que le manteau inférieur : les contraintes physiques qui y règnent le rendent en partie plastique. La discontinuité de Mohorovicic marque la transition entre la croûte et le manteau.
Le manteau inférieur a les propriétés d’un solide élastique aux échelles de temps inférieures à l'année, et plastique aux échelles de temps supérieures au siècle".
Je continue donc à trouver que le titre "La plupart des roches dans le manteau terrestre sont solides" est trompeur.
Et sur la distinction entre manteau et magma:
fr.wikipedia.org/wiki/Manteau_(g%C3%A9ologie)
fr.wikipedia.org/wiki/Magma_(g%C3%A9ologie)
Le terme d'équilibre est mal employé car en faite il ne s'agit que de "jeu" de densité la croûte à globalement une densité de 2,7 sur des roches plus dense (allant de 3,3 à environ 12).
Pour le commentaire précédent et la je ne fait que répéter quelque chose de déjà dis :
Le terme de manteau magmatique est globalement faux. Le manteau est fait de peridotite essentiellement (avec des minéraux qui vont changer en fonction des pressions et températures).
De plus dire que l'on un roche magmatique ne veut pas dire que nous avons de la lave dans la main. Prenez un granite (en montagne ou autre) il s'agit d'une roche magmatique mais vous ne risqué rien.
Pour ceux que cela intéresse voilà la composition de la Terre ;
Croûte supérieur
Discontinuité de conrad
Croûte inférieur
discontinuité : le moho (decouverte 1909 à environ 30 km, 70km sous les montagne, de 10 à 0 pour les oceans)
Manteau supérieur
Zone de transition (entre 410 et 670 km)
Manteau inférieur
La couche D'' (2800-2900 km)
Discontinuité de gutemberg (découverte 1912 à 2900km)
Le noyau externe : liquide
La discontinuité de Lehman (découverte 1932 à 5150km)
Le noyau interne : la graine
Les discontinuités sont des changements de vitesse d'onde sismique du à un changement pétrologique des matériaux (si vous voulez comprendre un peu plus il fait se renseigner sur le modèle PREM).
Pour la lithosphère et l'astenosphere il s'agit "d'enveloppe" délimité par un isotherme (1300) dont la délimitation est environ entre 100 et 200 km de profondeur sauf au niveau des dorsales.
Bref, on vit sur une crème brulée... Le dessus est craquant, le dessous est fondant, et le fond du pot est tout dur ^^
Je ne prétends pas détenir la science infinie, mais je crois qu'il y a bel et bien une différence notable entre ces mots. Quand j'ai parlé des plaques auxquelles les continents appartiennent, je voulais juste dire que c'est en réalité la partie invisible car située en-dessous qui se déplace, ce qui fait que les continents ne sont pas les seuls à se déplacer ! (un peu comme si tu te placais pile poil au-dessus d'un bilboquet : tu verrais la boule qui se déplace, mais tu ne verrais pas le bâton qui la tient en-dessous, et tu pourrais en venir à la conclusion que c'est simplement la boule qui a un mouvement). D'ailleurs, la croûte océanique se deplace aussi...
Je veux bien concéder qu'il n'y a aucune différence entre liquide et liquide visqueux, puisqu'un liquide est toujours plus ou moins visqueux ! En revanche, ma prof m'a bien fait noter la différence avec un milieu ductile : c'est, d'après ce que j'ai compris, un milieu dans un état physique à peine différent de l'état solide, au point qu'on ne verrait pas la différence si on devait les comparer sans outil.
Je n'avais pas entendu dire que Wegener avait été rejeté pour cela (je crois qu'on ne voit l'isostasie qu'en terminale), mais plutôt parce que sa théorie ne collait pas du tout avec celle qui était alors en place selon laquelle des creux et des bosses avaient été créés à la formation de la Terre, et les océans se seraient alors placés dans les creux. De ce qu'on m'a dit, sa théorie a aussi été rejetée parce qu'on ne parvenait pas à trouver un moteur pour la dérive. Peut-être, après tout, que mes cours sont simplifiés : j'entends de plus en plus dire que les réformes nous obligent à accélérer le programme, ce qui fait qu'on survole des notions au lieu de les approfondir. Où veux-tu en venir avec le fait qu'il n'était pas astronome ?
Je vais conclure en disant que je trouve ta façon de parler un peu trop critique, pour un commentaire destiné uniquement à donner le maximum d'éclaircissements (dans la limite de mon possible) sur la structure interne de la Terre et les phénomènes qui s'y déroulent, même s'il est vrai que mes connaissances sur ces phénomènes sont assez limités. L'introduction de mon premier commentaire peut paraître contradictoire, mais en aucun cas je ne voulais remettre en cause un commentaire.
Merci pour ces précisions ! J'ai un DS de SVT vendredi qui traite justement de tout ça !
Je vais essayer d'éditer mon commentaire pour préciser que ce mouvement vient "entre autres" des dorsales, et que bien sûr toutes les compositions que j'ai écrites sont celles qui sont majoritairement présentes.
Édit : Argh, trop tard pour éditer le premier commentaire !
Une question (même si le titre n'est pas le mien) en quoi est il trompeur car même si les roches on un caractère comme tu l'as expliqué ductile ou cassant et plastique ou élastique. Ces caractères sont associés à des roches solides.
Dans le manteaux en lui même les seuls roches liquides que l'on va pouvoir trouver sont quelques mais rare poches plutonique ou volcanique (mais dans ce cas plus dans la croute) pouvant subir assimilation et/ou hybridation (les dorsales sont comptées comme des poches volcaniques).