Asthénosphère

L'asthénosphère (du grec asthenos, sans résistance) est la partie ductile du manteau supérieur terrestre. Elle repose sous la lithosphère rigide et sur la mésosphère (manteau inférieur).

Ce concept apparaît à la fin des années 1960 avec la révolution de la tectonique des plaques en même temps que le concept de mésosphère[1]. L'asthénosphère est comprise entre la lithosphère et la mésosphère. La profondeur de l'asthénosphère dépend donc directement de l'épaisseur de la lithosphère. Elle varie entre environ 100 km sous les océans (quelques kilomètres au niveau des rifts océaniques) et environ 170 km sous les continents.

La distinction entre ces deux régions se faisant sur des critères de comportement mécanique des roches, le passage d'un domaine à l'autre est souvent défini en utilisant une isotherme (de l'ordre de 1300 °C). La partie supérieure de l'asthénosphère est appelée zone à faible vitesse (souvent abrégée LVZ d'après l'anglais Low Velocity zone ).

Sa limite inférieure se situe entre 640 et 700 km, au niveau de la zone intermédiaire qui la sépare du manteau inférieur.

Elle est le siège d'une convection, mais de nombreux arguments indiquent que cette convection présente une continuité au moins partielle avec la convection du manteau inférieur. On a imaginé que les mouvements de convections de l'asthénosphère étaient la cause du déplacement superficiel des plaques lithosphériques. Les propriétés ductiles de l'asthénosphère, entraînant un découplage mécanique avec la lithosphère, en font néanmoins un mauvais candidat pour cette mise en mouvement. On estime actuellement que le déplacement de la lithosphère et le déplacement de l'asthénosphère sont partie intégrante du système convectif mantellique, et aucun des deux ne saurait être considéré comme la cause de l'autre, si ce n'est au second ordre.

Définition sismique

La densité moyenne des roches augmente avec la profondeur pour passer de 3,4 au niveau de la lithosphère à 4 au niveau de la mésosphère.

La vitesse des ondes sismiques P augmente également avec la profondeur. Elle est de de 7,8 km/s au niveau de la lithosphère.

La vitesse des ondes sismiques S passe de 4 km/s à 5,5 km/s. La vitesse des ondes sismiques dépend de la rigidité : plus la rigidité est importante plus les ondes sont rapides.

Référence

  1. Isaks B., J. Oliver and L. R. Sykes (1992). Seismology and the new global tectonics. J. Geophys. Res., 73, 5855—5899.



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