Structure du globe terrestre et enveloppes internes : le modèle PREM

Une séquence pour mieux comprendre comment l'utilisation des ondes sismiques a permis l'étude des différentes enveloppes qui constituent l’intérieur du globe terrestre. Le globe terrestre est constitué de 3 enveloppes majeures : la croûte, le manteau et le noyau. Le passage d’une enveloppe à une autre est marqué par des discontinuité sismiques. Le moho, ou discontinuité de Mohorovicic sépare la croûte du manteau. Le moho se situe à une profondeur de 30 km sous les continents et de 10 km sous les océans. On distingue donc deux types de croûtes : la croûte continentale plus épaisse et la croûte océanique plus mince, expliquant ainsi une répartition bimodale des altitudes sur Terre. Plus en profondeur, la discontinuité de Gutenberg située à 2900km de profondeur sépare le manteau du noyau.
Le manteau peut être subdivisé. On distingue en effet le manteau supérieur et le manteau inférieur. La limite entre les deux se situe à 700 km de profondeur. Le noyau terrestre comprend lui aussi deux parties correspondant au noyau externe liquide et / au noyau interne solide ou graine. La limite entre les deux ou discontinuité de Lehman se situe à 5400 km de profondeur. Le manteau supérieur est constitué du manteau supérieur lithosphérique et du manteau supérieur asthénosphérique. La limite qui les sépare se situe à 150 km de profondeur et correspond à la LVZ ou Low velocity zone, c’est-à-dire une zone de moindre vitesse des ondes sismiques. L’importance de la LVZ repose sur le fait qu’elle permet de distinguer deux entités géologiques majeures. On distingue au-dessus de la LVZ la lithosphère qui est une entité géologique froide, rigide et cassante et au niveau de la LVZ se situe l’asthénosphère, une entité géologique plus chaude, ductile et déformable.
On peut terminer cette séquence en précisant la nature des roches qui constituent les enveloppes : la croute continentale est majoritairement constituée de granitoïdes, des roches apparentées au granite ; La croûte océanique est composée de basaltes en surface et de gabbros plus en profondeur ; Le manteau est composé de péridotite et le noyau contient du fer et du nickel.