Discontinuité de Lehmann

On a donné le nom de discontinuité de Lehmann à deux discontinuités sismiques[2] à l'intérieur de la Terre, sans rapport entre elles mais toutes deux découvertes par la sismologue danoise Inge Lehmann[3].

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Structure de la Terre. 1 : croûte continentale, 2 : croûte océanique, 3 : manteau supérieur, 4 : manteau inférieur, 5 : noyau externe, 6 : noyau interne ; A : discontinuité de Mohorovičić, B : discontinuité de Gutenberg, C : discontinuité de Lehmann.
Vitesse de propagation des ondes S dans le manteau supérieur, dans trois régions typiques : TNA = province tectonique nord-américaine, SNA = bouclier nord-américain, ATL = Atlantique Nord[1].

Limite noyau externe-noyau interne

La discontinuité la plus nette se situe à l'intérieur du noyau terrestre, à une profondeur d'environ 5 150 km. Se manifestant surtout par une réflexion partielle des ondes P, c'est l'interface entre le noyau externe (liquide) et le noyau interne (solide). Avant sa découverte on pensait que le noyau était entièrement liquide.

Discontinuité au sein du manteau supérieur

L'autre discontinuité de Lehmann se situe dans le manteau supérieur à une profondeur de 220 ± 30 km[4], et se manifeste par une brusque augmentation de la vitesse des ondes P et des ondes S. Souvent présente sous les continents mais en général pas sous les océans[5], elle n'est pas toujours mentionnée dans les études concernant le manteau supérieur et fait encore l'objet de controverses. Plusieurs explications ont été proposées[6] : une profondeur accrue de l'asthénosphère, une transition de phase[7], ou plus probablement des variations de l'anisotropie des ondes S en fonction de la profondeur[8].

Notes et références

  1. (en) Don L. Anderson, New Theory of the Earth, Cambridge University Press, , 2e éd., 400 p. (ISBN 978-0-521-84959-3 et 0-521-84959-4, lire en ligne), p. 102, Fig. 8.6.
  2. Une discontinuité sismique est une surface à travers laquelle la vitesse de propagation des ondes sismiques change brusquement, surface interprétée comme l'interface entre deux milieux de nature minéralogique et/ou chimique différente.
  3. (en)Fiche biographique Inge Lehmann de l'UCLA.
  4. (en) William Lowrie, Fundamentals of Geophysics, Cambridge, G. B., Cambridge University Press, , 354 p. (ISBN 0-521-46728-4, lire en ligne), p. 158.
  5. (en) Lars Stixrude et Carolina Lithgow-Bertolloni, « Mineralogy and elasticity of the oceanic upper mantle : Origin of the low-velocity zone », Journal of Geophysical Research, vol. 110, , B03204 (DOI 10.1029/2004JB002965, lire en ligne) : «The first possible explanation is that the Lehmann is not a global feature...the Lehmann is more prevalent under continents and may be absent under all or most of the oceans ».
  6. (en)Shun-Ichiro Karato, On the Lehmann discontinuity, The Smithsonian - NASA Astrophysics Data System (1992).
  7. (en) Kent C. Condie, Plate tectonics and crustal evolution, Oxford, Butterworth-Heinemann, , 4e éd., 282 p. (ISBN 0-7506-3386-7, lire en ligne), p. 123.
  8. (en) M. K. Savage, K. M. Fischer et C. E. Hall, « Strain modelling, seismic anisotropy and coupling at strike-slip boundaries », dans John Gocott, Vertical coupling and decoupling in the lithosphere, vol. 227, Geological Society, coll. « Special publications », (ISBN 1-86239-159-9, lire en ligne), p. 14.

Voir aussi

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