Du point de vue de sa composition, la Terre apparait donc de la manière
suivante. Chacune des couches observées à l'aide de la propagation
des ondes sismiques (les Ondes qui traversent
la Terre) se présente comme une zone de composition
plus ou moins homogène. Connaissant les diagrammes de phases
de minéraux et les compositions moyennes en élements
(la Chimie de la Terre)
on peut alors constituer le tableau suivant.
Applet: les mineraux de la Terre
Sur la gauche, un coupe de Terre (comme d'hab...), a droite un fenetre
de travail. En fonction du click de l'utilisateur, on fait apparaitre la
description suivante. Pour chaque groupe de mineraux, prévoir un
lien vers une fenetre popup avec la structure du mineral en 3D (applet
java), une photo quand c'est possible, et un petit texte de description.
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La croûte
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Elle s'étend entre 0 et 30 km -en moyenne- sous les continents et
entre 0 et 6 km sous les océans et ne représente qu'une mince
pellicule à la surface du globe et n'est pas considérée
dans cette section
(la Terre accessible)
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Le manteau supérieur
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Il s'étend du Moho à 670 km et se divise en deux parties
de part et d'autre de la discontinuité de 400 km. Il est solide
et relativement hétérogène. Il est composé
d'un mélange des différentes phases de l'olivine, des
pyroxènes et de grenats.
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Pression et température varient de 3 à 23 GPa (30 à 230 kbar) et
1100 à 1600 degrés.
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Du Moho à la discontinuité de 400km:
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54% d'olivine (Mg,Fe)2SiO4
, phase alpha
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28% de pyroxènes (Mg,Fe)SiO3 et
(Ca,Mg,Fe)2Si2O6
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18% de grenats
(Mg,Fe,Ca)3Al2Si3O12
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De la discontinuité de 400 km à 670 km:
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52% d'olivine (Mg,Fe)2SiO4, phases beta et gamma
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48% de majorite
(Mg,Fe,Ca)3(Al,Si)2Si3O12
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Le manteau inférieur
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Il s'étend de 670 à 2900 km et représente 55% du volume
de la Terre. Il est solide et homogène. A sa base se
trouve une couche d'environ 200 km d'épaisseur beaucoup
plus hétérogène
dite couche D''.
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Pression et température varient de 23 à 135 GPa (230 à 1350 kbar) et
1600 à 3500 degrés.
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Il est composé de
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2% perovskite CaSiO3
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65% perovskite (Mg,Fe,Al)SiO3
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20% magnésiowüstite (Mg,Fe)O
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13% hollandite (Ca,Mg)Al2Si2O8
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Le noyau externe
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Il s'étend de 2900 à 5150 km. Il est
liquide. La discontinuité
de 2900 km ou frontière noyau-manteau est une discontinuité
majeure de la Terre mettant en contact un milieu solide et un milieu liquide.
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Il est composé principalement de fer liquide, animé de larges
mouvements de convection et est à l'origine du magnétisme
terrestre.
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Toutefois il n'est pas composé de fer pur. Pour être en accord
avec les observations sur les ondes sismiques et abondances cosmiques
(la Chimie de la Terre) ,
il faut admettre la présence en solution d'un petite quantité,
de l'ordre de 10% en masse, d'éléments légers. Il
n'y a actuellement pas d'accord sur la nature de l'élément
léger prédominant, les candidats sont le soufre, l'oxygène,
le silicium, l'hydrogène et le carbone.
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Pression et température varient de 135 à 330 GPa (1350 à 3300 kbar) et
3500 à 4600 degrés.
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Le noyau interne ou graine
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Il s'étend de 5150 au centre et occupe 0,7% du volume de la Terre.
Il est solide et homogène.
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Il est composé de fer pratiquement pur, avec peut-être une
faible quantité d'éléments légers.
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La structure cristallographique du fer sous ces conditions n'est pas la
même qu'à pression ambiante. Elle est hexagonale et présente
de propriétés méchaniques ou magnétiques très
différentes de celles de la phase de surface.
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Pression et température varient de 330 à 360 GPa (3300 à 3600 kbar) et
4600 à 4800 degrés.
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