Introduction
La Terre, notre planète, est structurée en plusieurs couches concentriques. Parmi celles-ci, la lithosphère occupe une place particulière car elle constitue l'enveloppe rigide la plus externe. Cet article a pour but de définir précisément la couche superficielle de la lithosphère, en abordant sa composition, sa structure et son rôle dans la dynamique terrestre.
Structure générale de la Terre
Avant de nous concentrer sur la lithosphère, il est essentiel de rappeler la structure générale de la Terre. Celle-ci est composée de plusieurs couches :
- Le noyau : C'est la partie la plus interne de la Terre, composée principalement de fer et de nickel. Il est divisé en un noyau interne solide et un noyau externe liquide.
- Le manteau : Il s'étend sur la plus grande partie du volume terrestre et est constitué de roches silicatées. On distingue le manteau inférieur, plus rigide, et le manteau supérieur, qui comprend une zone moins rigide appelée asthénosphère.
- La croûte : C'est la couche la plus superficielle de la Terre. Elle est divisée en croûte continentale, plus épaisse et moins dense, et en croûte océanique, plus fine et plus dense.
La lithosphère : définition et composition
La lithosphère est la couche rigide la plus externe de la Terre. Elle est constituée de la croûte (continentale ou océanique) et de la partie supérieure du manteau supérieur. Son nom vient du grec « lithos », qui signifie « pierre ». L'épaisseur de la lithosphère varie, mais elle est généralement comprise entre 60 et 150 kilomètres.
On distingue deux types de lithosphère :
- La lithosphère océanique : Elle est relativement mince (environ 60 à 100 km) et est composée principalement de roches basaltiques. Elle est plus dense que la lithosphère continentale. La lithosphère océanique est créée au niveau des dorsales océaniques par accrétion.
- La lithosphère continentale : Elle est plus épaisse (jusqu'à 200 km sous les vieux continents) et est composée de roches variées, notamment granitiques. Elle est moins dense que la lithosphère océanique.
La lithosphère repose sur l'asthénosphère, une couche du manteau supérieur moins rigide et plus ductile. L'asthénosphère permet à la lithosphère de se déplacer.
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La lithosphère mécanique
La lithosphère mécanique est la partie superficielle du globe qui est capable de subir des déplacements horizontaux importants par rapport aux zones profondes. Elle se déplace dans un mouvement quasi rigide, avec des taux de déformation très faibles. Elle transmet à distance les contraintes associées à la tectonique des plaques.
La lithosphère thermique
La lithosphère peut aussi être identifiée comme une couche limite thermique assurant la transition entre un manteau chaud et convectif et la surface externe froide du globe. Le gradient thermique vertical est fort dans la lithosphère et très faible dans l'asthénosphère.
Le découpage de la lithosphère en plaques tectoniques
La lithosphère n'est pas une couche continue, mais elle est fragmentée en une douzaine de grandes plaques tectoniques (ou plaques lithosphériques) et de nombreuses petites plaques. Ces plaques sont mobiles et se déplacent les unes par rapport aux autres à des vitesses de quelques centimètres par an.
Les limites de ces plaques sont définies par des zones d'activité sismique et volcanique intense. On distingue trois types de limites de plaques:
- Les dorsales océaniques : Ce sont des chaînes de montagnes sous-marines où se crée de nouvelle lithosphère océanique par accrétion. Les plaques s'éloignent l'une de l'autre (divergence).
- Les zones de subduction : Ce sont des zones où une plaque océanique plonge sous une autre plaque (océanique ou continentale). La lithosphère océanique est recyclée dans le manteau. Les plaques se rapprochent l'une de l'autre (convergence).
- Les zones de collision : Ce sont des zones où deux plaques continentales entrent en collision, formant des chaînes de montagnes. Les plaques se rapprochent l'une de l'autre (convergence).
- Les failles transformantes : Ce sont des zones où les plaques coulissent horizontalement l'une par rapport à l'autre.
Les mouvements des plaques lithosphériques
Les mouvements des plaques lithosphériques sont à l'origine de nombreux phénomènes géologiques, tels que:
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- Les séismes : Ils sont causés par la rupture des roches le long des failles.
- Les volcans : Ils sont formés par la remontée de magma à la surface de la Terre.
- La formation des montagnes : Elle résulte de la collision de plaques continentales ou de la subduction d'une plaque océanique sous une plaque continentale.
- L'ouverture et la fermeture des océans : Les plaques s'écartent au niveau des dorsales, permettant l'ouverture des océans, et se rapprochent au niveau des zones de subduction ou de collision, entraînant la fermeture des océans.
Les mouvements des plaques sont influencés par plusieurs facteurs, notamment:
- Les courants de convection dans le manteau : La chaleur interne de la Terre provoque des mouvements de convection dans le manteau, qui entraînent les plaques lithosphériques.
- La gravité : La lithosphère océanique, plus dense que l'asthénosphère, a tendance à s'enfoncer dans le manteau au niveau des zones de subduction, tirant ainsi la plaque vers le bas. Ce phénomène est appelé "traction de la dalle".
- La poussée des dorsales : La lithosphère nouvellement formée au niveau des dorsales, plus chaude et moins dense, est poussée latéralement par le magma qui remonte, contribuant ainsi au mouvement des plaques.
Le Sial
Historiquement, le terme "sial" désignait la couche superficielle de l'écorce terrestre, riche en silice et en alumine. Ce terme, aujourd'hui moins utilisé dans son sens originel, correspondait principalement à la croûte continentale. Le sial était opposé au "sima", la couche océanique plus riche en silice et en magnésium.
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