ASTHÉNOSPHÈRE: FORMATION, CARACTÉRISTIQUES ET COMPOSITION - GEOGRAFÍA - 2025

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 asthénosphère dérive du grec et sa signification est «faible».

Cette couche est généralement identifiée par sa structure alternative, car elle est à l'état solide mais sous tellement de chaleur et de pression qu'elle s'adapte à une forme moulable (ou plastique), générant une isostasie, un processus gravitationnel qui équilibre la croûte et le manteau contigu de la terre.

L'asthénosphère est située entre la lithosphère et la mésosphère. Source: USGS

Cependant, ce processus est réalisé lorsque les ondes sismiques accélèrent leur vitesse en raison de l'augmentation de la profondeur du canal supérieur. C'est-à-dire lorsque les fréquences de l'asthénosphère montrent une oscillation entre les descentes et les élévations, entraînant 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 elle présente des changements au moment de ses fluctuations; c'est là que réside sa valeur.

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

Formation

Quel élément s'appelle l'asthénosphère? Au niveau de la sismologie à basse vitesse où les échos sismiques varient ou, plutôt, où les ondes mécaniques arrivent en retard.

L'histoire

L'origine de la formation de l'asthénosphère, une zone du manteau située à 30 à 130 kilomètres de profondeur sous la lithosphère, n'est pas claire. Aujourd'hui encore, la théorie liée à la génération de l'asthénosphère reste incongrue pour certains auteurs.

La division de la terre en deux canaux - un rigide d'une centaine de mètres d'épaisseur et l'autre indéfiniment profond et élastique - est apparu 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 constituée de plusieurs couches (dans ce cas, deux) qui diffèrent mais agissent comme un tout. Les noms qu'il proposa pour ces unités étaient: asthénosphère, sphère supérieure et lithosphère et sphère rocheuse.

Il est à noter qu'au moment de leur nomination il n'y avait pas de sismologie, une branche qui est chargée 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 basée sur le fait que dans certaines zones, la vitesse des ondes sismiques diminuait d'environ 5%, correspondant à une profondeur de 200 kilomètres.

Selon le sismologue allemand, cet effet se produit lorsque la rigidité des matériaux trouvés dans la zone sombre de ce que l'on appelle maintenant l'asthénosphère diminue. En 1926, l'affirmation de l'existence d'une couche moulable était à nouveau considérée comme irréfutable.

C'est dans les années 1960 qu'une idée sur l'asthénosphère a été relancée. En 1962, Don Anderson a déclaré que la croûte a certainement une couche interne qui est hétérogène. La nouveauté du travail présenté par ce géophysicien est qu'il montre des preuves, qui consistent en des essais nucléaires souterrains des années 1950.

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

De même, il exprime que la couche de traits 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 n'est pas limitée à la croûte, mais occupe des milliers de kilomètres de la profondeur du manteau.

Cependant, cet argument a forgé une controverse car pour de nombreux scientifiques, le concept d'asthénosphère était devenu répandu, voire inexistant.

Union de conjecture

L'hypothèse d'une sphère supérieure proposée par Joseph Barrell et l'approche d'une zone de faible vitesse sismique de Don Anderson ont été étudiées comme deux théories différentes, mais elles ont fini par fusionner en une seule en raison de la petite divergence entre elles.

Selon Barrell, la sphère supérieure n'est rien de plus qu'une couche où les roches se transmutent de rigide à plastique et traversent le temps géologique. En revanche, pour Anderson, cette couche multiple s'étend progressivement et réduit les vitesses sismiques, que ce soit dans les masses océaniques ou continentales.

Cette déformation théorique a amené les sismologues à étudier la zone rocheuse comme un niveau universel de faible vitesse sismique avec certaines étapes d'augmentations brusques. De plus, ils ont rendu le nom qui lui avait été donné précédemment: asthénosphère.

caractéristiques

Stockage de chaleur

En dépit d'être une telle structure interrogée, l'asthénosphère se caractérise par le stockage de la chaleur de la mésosphère et son envoi vers la lithosphère par un système de convection qui, à la fin, permet le mouvement des plaques tectoniques.

Haute viscosité

Le taux de viscosité le plus élevé se trouve sur cette couche rocheuse, bien que dans son travail mécanique, elle soit 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-coulés et compacts.

Participation au fond océanique

Il a également pour fonction d'élargir, de stimuler et de provoquer la restauration du fond océanique par un processus d'extrusion. Autrement dit, les composants de la couche sont extraits et s'écoulent à travers les crêtes des niveaux océaniques.

Action sur les masses continentales

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

La chaleur qui provient de cette couche s'écoule à l'intérieur de la croûte, amenant les roches à acquérir une propriété moulable et à se transformer, en même temps qu'elle peut former des tremblements de terre et l'éruption de magma des volcans.

Composition

L'asthénosphère est l'une des couches qui structure la Terre et l'une des zones où se trouvent certaines de ses propriétés physiques. Il se caractérise par le fait qu'il est en plastique sur la face supérieure et qu'il est solide sur toute la profondeur de 200 kilomètres.

Cette zone est constituée de fragments minéraux issus d'explosions de supernova, qui expulsent les couches des étoiles par ondes de choc. Ces couches sont identifiées comme étant des masses de cristal naturel ou des 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 matières magmatiques et radioactives.

Autrement dit, il s'agit d'une couche de roche ignée qui est générée lorsque le liquide dans le magma gèle. De plus, il contient de l'aluminium, du sodium et du potassium; ces éléments contribuent à la création de roches basaltiques, dont la pigmentation assombrit la couche. Pour cette raison, il est connu sous le nom d'espace sombre.

Différences avec la lithosphère

La lithosphère occupe la croûte et le manteau supérieur de la Terre; c'est la couche la plus externe et la plus froide de la planète. Sa profondeur est d'environ 100 kilomètres, mais elle peut atteindre 250 sur 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 facilement.

Cependant, sa couverture n'est pas continue mais fractionnée, car elle se compose d'une douzaine de plaques qui se déplacent sur des surfaces à faible vitesse. Si le rythme de l'asthénosphère varie, celui de la lithosphère apparaît comme un léger déplacement.

Densité

L'asthénosphère est une couche de densité plus élevée, c'est pourquoi ses minéraux fondus s'écoulent de manière pérenne. Au lieu de cela, les minéraux de la lithosphère sont soumis à une pression et une température élevées, devenant plus rigoureux et discontinus au moment de l'accélération du mécanisme de leurs ondes sismiques.

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

Pourquoi son existence est-elle contestée?

L'existence de l'asthénosphère est devenue problématique depuis qu'elle a commencé à être étudiée comme une zone rocheuse universelle à faible vitesse sismique. En ce sens, la couche qui se trouve sous la lithosphère continentale et non océanique est remise en question.

Pour les géologues, cette couche continentale est inexistante 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 du temps, a également une grande influence.

Références

1. Anderson, DL (1962). La couche de plastique du manteau terrestre. Récupéré le 5 avril 2019 de Scientific American: users.lycos.es
2. Anguita, F. (2002). Au revoir, asthénosphère. Récupéré le 6 avril 2019 de l'Université Complutense de Madrid: ucm.es
3. Barrell, J. (2003). L'évolution de la terre et de ses habitants. Récupéré le 6 avril 2019 de la National Academy Press: biodiversitélectures.org
4. Chirinos, G. (2014). Structure interne de la Terre. Extrait le 6 avril 2019 de Research Library: Bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com
5. Sidney, PC (2008). Structure de la terre. Récupéré le 5 avril 2019 de l'Université de Cantabrie: documents.unican.es