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Le manteau terrestre ne serait pas constitué de deux couches superposées

Jusqu’à présent, on représentait la structure du manteau terrestre comme constituée de deux couches superposées : le manteau supérieur situé immédiatement sous la croûte terrestre et le manteau inférieur en dessous de 660 kilomètres.

Au cours de phénomènes volcaniques, certaines laves apparaissent à la surface terrestre chargées d’hélium et de néon riches en isotopes primordiaux(1). Ce gaz est présent dans la Terre depuis sa formation. Les scientifiques avaient imaginé que le manteau terrestre soit divisé en deux compartiments superposées qui n’échangent que très peu de matière : le manteau supérieur et le manteau inférieur. Dans ce modèle, le manteau inférieur, isolé de la surface, aurait donc gardé son caractère non dégazé et primitif. Cette idée néanmoins ne s’accorde pas avec la présence dans les laves basaltiques profondes de témoins de sédiments et d’autre débris recyclés de la surface terrestre.

Francis Albarède propose une solution à cette énigme. L’hélium et le néon primordiaux ne résideraient plus dans leur réservoir d’origine. Comme le pétrole, ces gaz, à l’origine dissous dans l’ensemble du manteau, auraient migré très tôt dans l’histoire de la Terre dans des roches réservoirs réfractaires à la fusion et suffisamment dures pour ne pas être étirées par les mouvements de convection. Ces roches réservoirs, plus ou moins poreuses, réalimentent en permanence en gaz primitif les flots de liquide magmatique qui traversent le manteau. Avec cette théorie, il n’est donc plus nécessaire de conserver une vision du manteau avec une couche inférieure isolée. L’une des dernières objections au caractère global des mouvements convectifs du manteau disparaît. Cette nouvelle approche permet une unification simple des visions géophysiques et géochimiques de la dynamique du manteau.

Notes :
Francis Albarède vient de recevoir le Goldschmidt Award 2008 de la Geochemical Society. Il s’agit de la plus haute distinction décernée en géochimie, il est le second Français en 35 ans à la recevoir, après Claude Allègre en 1986. Elle lui sera officiellement décernée à Vancouver en juillet 2008.

1) Gaz présent dans la Terre depuis sa formation

Références :
Rogue mantle He and Ne, Francis Albarède, Science 18 janvier 2008.

Chercheur
Francis Albarède
T 04 72 72 85 14
francis.albarede@ens-lyon.fr

Crédits photos :
Wikimedia sous licence GNU
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