Cours Complet de Géologie : Tectonique, Volcanisme et Sismologie

Résumé de la géologie globale

La tectonique des plaques

• Théorie de la tectonique des plaques : la lithosphère est divisée en plaques qui se déplacent sur une couche aux caractéristiques plastiques appelée l'asthénosphère.

• Les courants de convection dans le manteau : ils constituent le moteur qui génère le mouvement des plaques, alimenté par la chaleur interne de la Terre.

Les types de limites de plaques

• Limites convergentes : caractérisées par la destruction de la lithosphère. Elles se situent généralement dans les zones de subduction où la plaque lithosphérique la plus dense plonge dans le manteau. Les fosses océaniques se trouvent dans les zones de transition entre la croûte continentale et la croûte océanique, ou au sein de la croûte océanique elle-même. On observe également des zones de collision continentale, comme celle de la plaque indienne avec l'Asie du Sud.
• Limites divergentes : caractérisées par la formation de nouvelle lithosphère. Elles sont situées au niveau des dorsales médio-océaniques où la croûte océanique est générée. Les dorsales sont des chaînes de montagnes sous-marines présentant une vaste vallée centrale appelée rift, dont la profondeur varie entre -1800 et -2000 m, avec une largeur d'environ 40 km et des parois en gradins découpées par des failles.
• Limites conservatrices : pas de création ni de destruction de la lithosphère. Elles sont matérialisées par des failles transformantes qui recoupent les dorsales médio-océaniques. Le long de ces failles, les plaques glissent latéralement l'une contre l'autre.

Les reliefs océaniques

Thème 2 : Le système solaire

Origine et formation du système solaire

Les théories sur l'origine du système solaire

• Hypothèse de la collision catastrophique entre deux étoiles :
  • Le Soleil se serait formé en premier, sans planètes autour de lui.
  • Un astre errant dans l'espace aurait frôlé ou heurté le Soleil, en arrachant de petits morceaux de matière.
  • Ces morceaux se seraient ensuite condensés pour donner naissance aux planètes.
  • Pourquoi cette théorie est rejetée : la température de la matière arrachée aurait été trop élevée pour permettre sa condensation dans le vide spatial.
• Hypothèse du rapprochement de deux étoiles :
  • Deux étoiles se seraient approchées l'une de l'autre.
  • Sous l'action de leurs champs gravitationnels respectifs, elles se seraient déformées.
  • À la suite de cette déformation, de petites portions de matière se seraient détachées, formant les planètes.
  • Pourquoi cette théorie est rejetée : le champ de gravité d'une étoile passante ne serait pas suffisant pour arracher des morceaux du Soleil, et la température de la matière serait trop élevée pour permettre sa condensation.
• Théorie nébulaire (hypothèse moderne) :
  • Point de départ : un gigantesque nuage de matière interstellaire (nébuleuse) composé de gaz et de poussières enrichis en éléments lourds issus du Big Bang et de supernovas.
  • Condensation de la matière : contraction gravitationnelle du nuage, entraînant son échauffement et l'augmentation de sa vitesse de rotation.
  • Aplatissement : la force centrifuge aplatit le nuage en un disque protoplanétaire.
  • Accrétion centrale : agglutination des particules au centre pour former une jeune étoile, le proto-Soleil (déclenchement des réactions thermonucléaires).
  • Zonage de la poussière : les éléments les plus denses se concentrent près du Soleil (formant les planètes telluriques), tandis que les éléments volatils et légers (hydrogène, hélium) sont repoussés vers l'extérieur (formant les géantes gazeuses).

Arguments en faveur de la théorie nébulaire

• Tous les corps du système solaire ont un âge similaire (environ 4600 Ma).
• Les orbites des planètes sont presque circulaires, coplanaires (dans le même plan de l'écliptique) et tournent dans le même sens (sauf Mercure qui présente une légère inclinaison).
• Le mouvement de rotation de la plupart des planètes sur elles-mêmes se fait dans le même sens (sens anti-horaire), à l'exception de Vénus et Uranus qui ont une rotation rétrograde.
• La densité des planètes décroît à mesure que l'on s'éloigne du Soleil (planètes telluriques denses près du Soleil, planètes gazeuses peu denses à la périphérie).

Modèles historiques du système solaire

• La théorie géocentrique : la Terre est immobile au centre de l'Univers, et tous les astres gravitent autour d'elle. Proposée par Aristote et formalisée par Ptolémée.
• La théorie héliocentrique : le Soleil est au centre du système solaire, et les planètes, dont la Terre, gravitent autour de lui. Proposée par Copernic et confirmée par Galilée.

Constitution du système solaire

• Une étoile centrale : le Soleil.
• 8 planètes principales : Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.
• Les astéroïdes : principalement situés dans la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter. Ils sont composés de roches, de fer et de nickel.
• Les planètes naines : corps célestes en orbite autour du Soleil, de forme presque sphérique, mais n'ayant pas fait place nette dans leur voisinage orbital (ex. : Pluton).
• Les comètes : corps glacés aux orbites très excentriques, composés d'un noyau (roches, gaz gelés et eau), d'une chevelure (sublimation des gaz à l'approche du Soleil) et d'une queue de gaz et de poussières poussée par le vent solaire.
• Les météores et météorites :
  • Les météores (étoiles filantes) se consument entièrement dans l'atmosphère sous l'effet de la friction, créant une traînée lumineuse.
  • Les météorites parviennent à toucher le sol en résistant à la friction atmosphérique. Leur impact forme des cratères d'impact. On distingue plusieurs types :
    • Sidérites : constituées principalement d'alliages de fer et de nickel.
    • Aérolithes (météorites pierreuses) : composées de silicates.
    • Sidérolithes : météorites mixtes composées de silicates et d'alliages de fer-nickel.

Accrétion et différenciation terrestre

• La Terre s'est formée par accrétion de particules de la nébuleuse primitive sous l'effet de l'attraction gravitationnelle. Durant cette phase, la température terrestre n'a cessé d'augmenter.
• L'énergie des impacts de planétésimaux s'est convertie en chaleur, s'accumulant au sein de la proto-Terre. Cette énergie ne s'est pas entièrement dissipée dans l'espace car les collisions étaient continues.
• L'augmentation de la taille de la protoplanète a accru la pression interne par compression gravitationnelle, ce qui a également contribué à élever la température globale.
• La température a fini par atteindre le point de fusion des silicates, du fer et du nickel. C'est alors qu'a débuté la différenciation, c'est-à-dire la séparation des matériaux selon leur densité.
• Les éléments les plus denses (fer et nickel) ont migré vers le centre pour former le noyau. Les matériaux de densité moyenne (silicates de fer et de magnésium) ont constitué le manteau. Enfin, les silicates les moins denses ont formé la croûte primitive en se solidifiant. Le noyau externe demeure liquide aujourd'hui en raison des températures extrêmement élevées.
• La fusion et la différenciation ont ainsi structuré la Terre en trois grandes enveloppes : la croûte, le manteau et le noyau.

La croûte terrestre s'est solidifiée en premier au contact du froid spatial. En l'absence d'atmosphère protectrice, elle a subi un intense bombardement météoritique. Ces impacts ont favorisé un volcanisme extrême, libérant de grandes quantités de lave et de vapeur d'eau. La condensation de cette vapeur d'eau a provoqué les premières pluies, donnant naissance aux océans primitifs. Parallèlement, l'atmosphère primitive s'est formée, permettant l'apparition des premières formes de vie aquatiques.

Manifestations de l'activité géologique

La Terre et Vénus sont des planètes géologiquement actives, tandis que Mercure et Mars sont considérées comme inactives. Une planète est active lorsqu'elle présente, actuellement ou récemment, une activité sismique, volcanique ou tectonique. Elle est inactive lorsqu'elle ne manifeste plus aucun de ces phénomènes depuis très longtemps. Les mouvements tectoniques façonnent les fonds océaniques, dont l'âge n'excède pas 200 Ma. L'expansion océanique au niveau des rifts est compensée par la disparition de la lithosphère dans les zones de subduction, maintenant ainsi la surface terrestre constante. Toute activité géologique dépend d'agents modificateurs internes ou externes.

Les agents modificateurs de la Terre

Notes :

• Sur Terre, l'eau est le principal agent d'érosion et de renouvellement de la surface grâce au cycle de l'eau, alimenté par le Soleil.
• Pour étudier les premiers 700 Ma de l'histoire de la Terre (effacés par l'érosion sur Terre et Vénus), les scientifiques étudient les corps célestes géologiquement inactifs (comme la Lune).

Le système Terre-Lune

La Lune est le satellite naturel de la Terre. Son diamètre est environ 4 fois plus petit que celui de la Terre. L'hypothèse la plus probable est qu'elle s'est formée à la suite de la collision d'un corps céleste de la taille de Mars avec la jeune Terre. Dépourvue d'atmosphère et d'eau liquide en raison de sa faible gravité, la Lune ne subit aucune érosion, ce qui préserve sa surface intacte. En raison de cette inactivité géologique, elle constitue une véritable mémoire des premiers instants du système Terre-Lune. La Terre et la Lune exercent l'une sur l'autre une forte attraction gravitationnelle. Ce couplage ralentit la rotation de la Terre (le jour terrestre s'allonge de 0,0018 seconde par siècle) et génère les marées océaniques.

La Lune s'est formée presque en même temps que la Terre. Le tableau suivant retrace les grandes étapes de son évolution :

La surface lunaire présente deux grands types de reliefs :

En l'absence d'atmosphère, la Lune subit d'extrêmes amplitudes thermiques (de -180 °C à +120 °C). Ces variations brutales provoquent la thermoclastie (fracturation des roches par dilatation/contraction thermique). Les débris glissent le long des pentes, constituant, avec les impacts météoritiques, le seul facteur d'évolution de la surface lunaire. L'étude de la Lune et des échantillons de roches lunaires rapportés par les missions Apollo est donc essentielle pour comprendre la Terre primitive.

Thème 3 : La Terre, une planète à protéger

Le visage de la Terre

• Continents :
  • Cratons : structures géologiques stables très anciennes. On distingue les boucliers (noyaux de roches magmatiques et métamorphiques de plus de 600 Ma) et les plateformes intérieures (couvertures sédimentaires horizontales plus récentes).
  • Chaînes de montagnes : anciennes (érodées) ou récentes (hautes altitudes).
  • Marges continentales : zones de transition entre les continents et les océans.
• Océans :
  • Plaines abyssales : vastes étendues plates des fonds océaniques.
  • Fosses océaniques : dépressions profondes caractéristiques des zones de subduction (limites convergentes).
  • Dorsales océaniques : chaînes de montagnes sous-marines (limites divergentes).
  • Rifts : vallées d'effondrement situées au centre des dorsales.

Interventions humaines et environnement

La gestion de l'eau

• Sources de pollution : effluents industriels et domestiques, marées noires, pluies acides d'origine industrielle, pesticides et engrais agricoles.
• ETA (Station de traitement de l'eau potable) : traite l'eau brute prélevée dans la nature pour la rendre potable avant sa distribution aux populations.
• STEP (Station d'épuration des eaux usées) : traite les eaux usées domestiques et industrielles pour réduire leur impact polluant avant leur rejet dans le milieu naturel.
• Mesures d'économie d'eau :
  • Placer une bouteille d'eau dans le réservoir des toilettes pour réduire le volume de chasse.
  • Privilégier les douches courtes aux bains.
  • Réutiliser l'eau de lavage des légumes pour arroser les plantes.
  • Fermer le robinet pendant le brossage des dents ou le rasage.
  • Réparer rapidement les fuites d'eau.
  • Installer des mousseurs ou des réducteurs de débit sur les robinets.
  • Faire tourner le lave-linge et le lave-vaisselle uniquement lorsqu'ils sont pleins.
  • Utiliser des chasses d'eau à double débit.

La préservation des sols

• Sources de dégradation : déforestation, agriculture intensive, surpâturage, pluies acides et imperméabilisation des sols due à l'urbanisation (facteur d'inondations).

Les combustibles fossiles

• Définition : ressources énergétiques formées sur des millions d'années à partir de la décomposition de matière organique (ex. : pétrole, charbon, gaz naturel).
• Inconvénients : ressources épuisables (non renouvelables) et leur combustion libère des gaz à effet de serre (GES) et des polluants responsables du réchauffement climatique et des pluies acides.

Les ressources géologiques

• Définition : substances naturelles présentes dans la croûte terrestre qui, en raison de leur concentration, peuvent être extraites pour l'activité humaine.
  • Ressources renouvelables : se régénèrent à une échelle de temps humaine (ex. : solaire, éolien, géothermie, biomasse).
  • Ressources non renouvelables : se forment sur des échelles de temps géologiques, bien plus lentement que leur rythme de consommation (ex. : combustibles fossiles, minerais).
• L'énergie nucléaire : basée sur la fission contrôlée de l'uranium dans des réacteurs nucléaires. Cette réaction libère une immense quantité de chaleur, utilisée pour produire de la vapeur d'eau qui actionne des turbines génératrices d'électricité. Inconvénients : risques d'accidents majeurs, production de déchets radioactifs à longue durée de vie, pollution thermique des cours d'eau.
• La géothermie : exploitation de la chaleur interne de la Terre. L'eau infiltrée se réchauffe au contact de roches chaudes ou de chambres magmatiques proches de la surface. Cette eau chaude ou vapeur est pompée pour produire de l'électricité ou chauffer des bâtiments. C'est une énergie propre et renouvelable à l'échelle humaine. Aux Açores (Portugal), la géothermie est largement exploitée.
• Les ressources minérales : elles se divisent en ressources métalliques et non métalliques.
  • Ressources métalliques : métaux (fer, cuivre, or, argent) concentrés dans des gisements. Le Clarke désigne la concentration moyenne d'un élément dans la croûte terrestre. Le minerai est la fraction économiquement exploitable, tandis que la gangue (ou stérile) est le matériau sans valeur associé. Les résidus sont stockés dans des haldes (ou terrils), pouvant générer des pollutions visuelles, des risques de glissement de terrain et des contaminations chimiques (drainage acide).
  • Ressources non métalliques : incluent les granulats (sable, gravier) et les roches de construction. Ces matériaux abondants ont une faible valeur unitaire et sont généralement exploités localement.

Les géorisques

Thème 4 : Étude de la géosphère

Les méthodes directes

• Observation directe des matériaux accessibles :
  • Affleurements et coupes de surface (tunnels, travaux routiers).
  • Exploitation minière (jusqu'à 3-4 km de profondeur).
  • Forages et carottages profonds (ex. : forage de Kola en Russie à 12 262 m, ou forages océaniques à 3 500 m). Limites techniques et économiques : températures de plus de 300 °C détruisant les outils de forage.
  • Matériaux volcaniques : le magma, issu de profondeurs de 100 à 200 km, remonte en arrachant des fragments de roches encaissantes non fondus appelés xénolites (ou enclaves), témoins de la composition des zones traversées.
  • Mouvements tectoniques et érosion : les forces de compression aux limites convergentes peuvent porter des roches de la lithosphère océanique au sommet de montagnes (ex. : ophiolites du Massif de Morais). L'érosion expose ensuite ces roches formées à grande profondeur.

Les méthodes indirectes

• Planétologie et astro-géologie : étude comparative des planètes et des météorites. Les sidérites (ferreuses) sont des analogues du noyau terrestre, tandis que les sidérolithes (mixtes) sont des analogues de la zone de transition manteau-noyau.
• Sismologie : l'analyse de la propagation, de la réflexion et de la réfraction des ondes sismiques permet de cartographier les discontinuités internes de la Terre. La tomographie sismique permet d'identifier les anomalies thermiques profondes (les zones chaudes ralentissent les ondes sismiques, tandis que les zones froides les accélèrent).
• Gravimétrie : mesure de l'accélération de la pesanteur ($g$) à l'aide d'un gravimètre. La gravité varie selon la latitude (la Terre étant aplatie aux pôles, la gravité y est légèrement plus forte), l'altitude et la topographie locale.
  • Anomalie positive : présence de roches ou de minerais plus denses que la moyenne environnante (ex. : gisement métallique).
  • Anomalie négative : présence de matériaux moins denses (ex. : dôme de sel ou diapir).
• Densité : la densité moyenne de la Terre est de 5,5 g/cm³, alors que celle des roches de surface est de 2,8 g/cm³, prouvant que les matériaux profonds sont beaucoup plus denses.
• Géomagnétisme : la Terre génère un champ magnétique qui dévie les particules solaires (magnétosphère) et oriente les boussoles. Les minéraux ferromagnétiques (comme la magnétite dans le basalte) s'orientent selon le champ magnétique terrestre lors du refroidissement de la lave, dès qu'ils passent sous le point de Curie. On distingue la polarité normale (orientation identique au champ actuel) et l'inversion de polarité (le nord magnétique fossile correspond au sud géographique actuel).
• Géothermie : la température augmente avec la profondeur. Le gradient géothermique est l'augmentation de la température avec la profondeur (en moyenne 3 °C tous les 100 mètres ou 1 °C tous les 33 mètres dans la croûte). Le degré géothermique est la profondeur nécessaire pour que la température augmente de 1 °C. Le gradient diminue fortement à grande profondeur, évitant ainsi la fusion totale de la Terre. La dissipation de la chaleur vers la surface constitue le flux thermique.
• Géoélectricité : mesure la résistivité et la conductivité électrique des roches. La présence d'eau ou de fluides augmente fortement la conductivité des couches géologiques.
• Gradient géobarique : la pression augmente régulièrement avec la profondeur en raison du poids des roches superposées.

Thème 5 : Le volcanisme

Volcanologie : science qui étudie les volcans et les phénomènes associés.

Volcanisme : manifestation de la dynamique interne de la Terre, essentielle à son évolution.

Le volcanisme primaire

Caractérisé par l'émission de matériaux solides, liquides et gazeux lors d'une éruption.

• Volcanisme central : se produit au niveau d'un appareil volcanique comprenant :
  • Cône volcanique : édifice formé par l'accumulation des matériaux éjectés.
  • Cheminée volcanique : conduit reliant la chambre magmatique à la surface.
  • Cratère : dépression en forme d'entonnoir au sommet de la cheminée.
  • Chambre magmatique : réservoir de stockage du magma en profondeur.

Différence entre magma et lave

• Magma : roche fondue riche en silice et contenant des gaz dissous, localisée en profondeur.
• Lave : magma dégazé émis à la surface sous forme liquide ou solidifiée.

Formation d'une caldeira

La vidange rapide de la chambre magmatique provoque l'effondrement du sommet du cône volcanique, formant une vaste dépression appelée caldeira (diamètre > 1,5 km).

Volcanisme fissural

Les éruptions se produisent le long de longues fractures linéaires de la croûte terrestre.

Matériaux éjectés par les volcans

Téphras (pyroclastes)

Désignation	Diamètre des particules	Illustration
Cendres	Moins de 2 mm
Lapillis (ou Bagacina)	Entre 2 et 64 mm
Bombes et blocs volcaniques	Supérieur à 64 mm

Gaz volcaniques

• Vapeur d'eau ($H_2O$)
• Monoxyde de carbone ($CO$)
• Dihydrogène ($H_2$)
• Diazote ($N_2$)
• Acide chlorhydrique ($HCl$)
• Dioxyde de soufre ($SO_2$) et autres composés soufrés

Nuées ardentes (coulées pyroclastiques)

Mélanges de gaz à très haute température et de pyroclastes dévalant les pentes du volcan à grande vitesse, détruisant tout sur leur passage.

Viscosité de la lave

La viscosité dépend de la température (plus elle est froide, plus elle est visqueuse) et de la teneur en silice (plus elle est riche en silice, plus elle est visqueuse).

Formes de solidification des laves

Désignation	Description	Illustration
Laves cordées (Pahoehoe)	Laves très fluides formant des surfaces lisses, plissées comme des cordes.
Laves scoriacées (Aa)	Laves moins fluides à surface rugueuse, coupante et chaotique.
Laves en coussins (Pillow lavas)	Laves émises en milieu sous-marin, se solidifiant instantanément au contact de l'eau sous forme de coussins.
Aiguilles de lave	Lave extrêmement visqueuse se solidifiant dans la cheminée et s'élevant comme un dôme vertical ou un bouchon.
Dômes de lave	Lave visqueuse s'accumulant directement au-dessus de la bouche éruptive pour former un dôme arrondi.

Les types de éruptions

• Éruptions explosives : laves acides très visqueuses, libération violente de gaz, nuées ardentes, accumulation de téphras et formation d'aiguilles ou de dômes.
• Éruptions effusives : laves basiques très fluides, coulées de lave fluides s'étendant sur de grandes distances, cônes plats.
• Éruptions mixtes : alternance de phases effusives et explosives, cônes stratifiés (stratovolcans).

Le volcanisme résiduel

• Fumerolles : émanations de gaz et de vapeur d'eau à haute température (solfatares si riches en soufre, mofettes si riches en $CO_2$).
• Sources chaudes : eaux souterraines réchauffées remontant à la surface.
• Geysers : jaillissements intermittents d'eau chaude et de vapeur sous pression.

Volcanisme et tectonique des plaques

Thème 6 : La sismologie

Séisme (tremblement de terre) : secousse brusque et brève de la croûte terrestre résultant de la libération soudaine d'énergie accumulée.

• Microséismes : secousses de très faible intensité, non ressenties par l'homme mais enregistrées par les sismographes.
• Macroséismes : séismes de forte intensité, ressentis par la population et capables de causer des dégâts importants.

Origine et types de séismes

L'intérieur de la Terre est soumis à des forces tectoniques qui s'exercent sur les roches. Lorsque ces contraintes dépassent la résistance de la roche, celle-ci se fracture le long d'une surface appelée faille, libérant brutalement de l'énergie.

Types de failles

• Faille inverse (compression) : forces de compression (limites convergentes) : un bloc remonte par rapport à l'autre.
• Faille normale (extension) : forces d'extension (limites divergentes) : un bloc s'affaisse par rapport à l'autre.
• Faille décrochante (coulissage) : forces de cisaillement (limites transformantes) : coulissage horizontal des blocs.

Théorie du rebond élastique

Formulée par H.F. Reid en 1911, elle explique que les roches accumulent de l'énergie élastique sous l'effet de contraintes tectoniques jusqu'à atteindre leur limite de rupture. La rupture soudaine libère l'énergie sous forme d'ondes sismiques.

Types de séismes

• Séismes tectoniques : liés aux mouvements des failles (les plus fréquents et destructeurs).
• Séismes d'effondrement : provoqués par l'effondrement de cavités souterraines.
• Séismes volcaniques : liés aux mouvements de magma dans les réservoirs souterrains.
• Séismes artificiels : provoqués par l'activité humaine (explosions de carrières, essais nucléaires).

Les ondes sismiques

• L'hypocentre (ou foyer) : lieu de rupture initial en profondeur où l'énergie est libérée.
• L'épicentre : point de la surface terrestre situé à la verticale du foyer, où l'intensité du séisme est généralement maximale.

Types d'ondes sismiques

• Ondes de volume (profondes) :
  • Ondes P (primaires ou longitudinales) : ondes de compression-dilatation. Les particules vibrent parallèlement à la direction de propagation. Ce sont les plus rapides, enregistrées en premier. Elles se propagent dans tous les milieux (solides, liquides, gazeux).
  • Ondes S (secondaires ou transversales) : ondes de cisaillement. Les particules vibrent perpendiculairement à la direction de propagation. Plus lentes que les ondes P, elles ne se propagent que dans les milieux solides.
• Ondes de surface :
  • Ondes de Love (L) : provoquent un mouvement de cisaillement horizontal perpendiculaire à la direction de propagation. Très destructrices.
  • Ondes de Rayleigh (R) : provoquent un mouvement elliptique vertical, semblable à la houle marine.

Mesure et prévention des séismes

Mesure des séismes

• Échelle de Mercalli (modifiée) : échelle qualitative (de I à XII) mesurant l'intensité d'un séisme basée sur les dégâts observés et les ressentis de la population. Permet de tracer des cartes d'isoséistes (lignes reliant les points de même intensité).
• Échelle de Richter : échelle quantitative ouverte mesurant la magnitude, c'est-à-dire l'énergie libérée au foyer du séisme.

Prévention et réduction du risque sismique

• Études géologiques : interdiction de construire sur des failles actives.
• Normes parasismiques : construction de bâtiments capables de résister aux secousses.
• Éducation et préparation : exercices d'évacuation et sensibilisation de la population aux comportements à adopter avant, pendant et après un séisme.

Thème 7 : Structure de la géosphère

Les discontinuités internes

L'étude de la propagation des ondes sismiques montre que la Terre n'est pas homogène. Les variations brutales de vitesse et de direction des ondes révèlent des surfaces de transition appelées discontinuités.

• Discontinuité de Moho (Mohorovičić) : sépare la croûte du manteau supérieur (profondeur moyenne de 7 km sous les océans, 35 km sous les continents).
• Discontinuité de Gutenberg : située à 2 900 km de profondeur, elle sépare le manteau inférieur du noyau externe liquide (disparition des ondes S, chute de vitesse des ondes P). Elle génère une zone d'ombre sismique à la surface de la Terre.
• Discontinuité de Lehmann : située à 5 150 km de profondeur, elle sépare le noyau externe liquide du noyau interne solide (graine).

Modèles de la structure terrestre

• Modèle chimique (compositionnel) :
  • Croûte : continentale (granitique, peu dense) ou océanique (basaltique, plus dense).
  • Manteau : supérieur et inférieur (composés de péridotite).
  • Noyau : externe et interne (composés d'un alliage de fer et de nickel).
• Modèle physique (rhéologique) :
  • Lithosphère : rigide et cassante (comprend la croûte et la partie supérieure du manteau supérieur).
  • Asthénosphère : ductile et déformable (partie du manteau supérieur sous la lithosphère).
  • Mésosphère : rigide (manteau inférieur).
  • Endosphère : noyau externe liquide et noyau interne (graine) solide.

Note : La bagacina est un terme utilisé principalement aux Açores pour désigner les lapillis.