La tomographie et ses apports dans les mécanismes de convection mantellique
tomographie sismique : permet l'interprétation des changements de vitesse des ondes sismiques provoquées par des modifications de la température des couches traversées
retard ou avancé d'une onde est déterminé par rapport au modèle de prem
permet de déterminer zone froide ou chaude au sein d'une couche de même nature de roche
détermination plus précise grâce à l'envoie de séisme à plusieurs endroit en surface ce qui permet d'encadrer la zone de changement de température.
délimitation
zones froides bien délimités qui partent de la surface du globe et rejoignent le milieux ou la base du manteau
zones chaudes moins bien délimitées et semble plus importantes à la base du manteau.
la convection mantellique
toutes les couches du globe produisent de la chaleur grâce à la désintégration radioactif
la croute a beaucoup d'élément radioactif mais à un faible volume = 6TW
le manteau a peu d'élément radioactif mais a un grand volume = 20 TW
chaleur se dissipe par convection ou conduction
conduction
uniquement par diffusion
flux = - K dt/dz, dt/dz = gradient de la température et K = conductivité de la roche
gradient thermique, les échanges d'énergie se font difficilement
convection
mouvement de matière
matière la plus chaude monte
matière la plus froide descend
gradient thermique faible, les échanges d'énergies se font bien
calcul du nombre de Raleigh
2000 la convextion peut avoir lieu
test en laboratoire montre qu'il peut y avoir convection dans le manteau
flux de chaleur estimé à la surface du manteau est de 13 W/m2, si il y a conduction il y aurait un gradient de 5K/km, or si ce gradient existait il y aurait de la péridotite liquide à la base du manteau ce qui est contradictoire avec les données géophysique de la vitesse des ondes
= convection dans le manteau
type de convection = diffère en fonction de la position des zones chaudes et de la position des zones froides
froid et chaud sont opposés et situés vers l'extérieur
noyau source de chaleur importante
descente active et montée passive
faible gradient thermique
source froide externe et source chaude interne
manteau source de chaleur
noyau isolé du manteau
descente active et montée passive
gradient thermique fort dans la première couche puis faible
froid externe et chaud internet et externe
une partie de l'énergie du noyau passe
la descente de matière froide est active et bien identifié par tomographie
montée de matière chaude est globalement passive sauf en certains points où elle est active et bien déterminé par tomographie
étude tomographique montre que ce modèle est le plus probable
la convection
subduction est moteur
dorsale conséquence de la subduction
remontée de matière active au niveau des points chauds
pas beaucoup d'échange entre le noyau et le manteau car couche D'' sert d'isolant car il n'y a que de la conduction