accrétion formation progressive d’un corps céleste par agglomération d’éléments (poussières, etc.) sous l’effet de la gravité. Les éléments formés sont de plus en plus gros et de plus en plus attractifs. La Terre, comme les autres planètes du système solaire (et les astéroïdes devenant parfois des météorites), s’est formée il y a 4,6 milliards d’années suivant ce processus, à partir d’une nébuleuse.

achondrites météorites différenciées riches en :
  olivine et pyroxène et plagioclases comme dans les basaltes et gabbros, témoignant de la fusion des roches superficielles formant des laves en surface du corps parent avant fragmentation ;
  pyroxène et olivine pour d’autres, correspondant aux péridotites du manteau terrestre.

actualisme théorie postulant que les lois régissant les phénomènes géologiques actuels étaient également valables dans le passé (principe des causes actuelles et des causes anciennes).

affleurement partie d’un terrain visible à la surface de la Terre. Par exemple une falaise sur le littoral, une carrière creusée par l’homme, ou encore une tranchée sur le bord de la route...

Plage de Boulogne sur mer : anticlinal de la Crèche.

amphibole minéral reconnaissable en LP par ses teintes brunes (pléochroïsme du brun clair à foncé) et ses clivages caractéristiques à 120°. On le trouve dans les roches magmatiques, le basalte notamment pour le type décrit : hornblende brune.

astéroïdes objets célestes formés de roches, plus petits qu’une planète et de forme quelconque, gravitant normalement autour du soleil sur une orbite située entre celles de Mars et de Jupiter. Ils quittent parfois leurs orbites et peuvent alors se consumer (dans notre atmosphère on parle d’étoile filante) ou tomber au sol (on parle alors de météorite).

asthénosphère partie du manteau (donc constituée de péridotites) moins rigide parce que chaude donc non cassable mais déformable. La lithosphère, rigide, cassante, se déplace sur cette enveloppe.

basalte roche magmatique éruptive de structure microlitique (l’échantillon est noir, avec peu de minéraux visibles à l’œil nu) qui se forme à l’axe de la dorsale (au niveau du rift). Le magma, lors de sa remontée depuis la chambre magmatique jusqu’en surface, voit se former des cristaux dans la chambre magmatique (1) puis des microlites au cours de l’ascension (2) et enfin la roche se solidifie brutalement au contact de l’eau (3), on parle de phénomène de trempe. Les principaux minéraux sont l’olivine, le pyroxène et les plagioclases (comme dans le gabbro).

lame mince observée en LPA ( H. Chalumeau)

biotite minéral appelé aussi micas noir se présentant sous forme de cristaux noirs et brillants dans la roche observée à l’oeil nu. En lame mince, ce minéral forme des « lames de parquet » brunes caractéristiques (en LP), à clivages parallèles.

chondrites elles représentent 85 % des météorites, sont riches en silicates (olivine, pyroxène...) et en fer (comme le noyau). Il s’agit de météorites indifférenciées (les composants sont « mélangés ») qui témoignent de la composition globale de la Terre. Les chondres (éléments arrondis) qui les composent témoignent de la formation de tous les corps célestes par accrétion (1° étape de formation).

clivage plans parallèles (lignes au microscope) de « fragilité » d’un minéral. Très utiles pour reconnaître les minéraux et par exemple différencier les pyroxènes des amphiboles qui possèdent tous deux 2 types de lignes : à 87° pour les premiers contre 124° pour les amphiboles.

croûte partie supérieure du globe, accessible à l’échantillonnage à partir d’affleurements terrestres ou océaniques :
  sur les continents son épaisseur moyenne est de 30 km (jusqu’à 70 km sous les montagnes) et les roches majoritaires sont les roches métamorphiques (gneiss), le granite et enfin les roches sédimentaires.
  au niveau des océans, on trouve de haut en bas une succession de roches (appelée ophiolite : voir TS) : basaltes, gabbros, péridotites à olivine. Des roches sédimentaires recouvrent (sauf au niveau du rift) cette série. L’épaisseur est beaucoup plus faible : 5 km environ (soit 10 km sous le niveau de la mer). Cette enveloppe est limitée, dans sa partie inférieure, par le Moho.

densité quotient de la masse volumique d’un corps sur la masse du même volume d’un fluide de référence (eau en général = 1). Masse volumique = quotient de la masse d’un corps sur son volume. On peut déterminer la masse volumique d’un échantillon en le plongeant dans l’eau et en mesurant l’augmentation du volume d’eau.

différenciation processus par lequel les planètes du système solaire ont acquis une structure en couches concentriques par migration des éléments les plus denses vers le centre, formant le noyau ; solidification des éléments légers : silicates formant les croûtes et le manteau péridotitique et enfin dégazage des éléments légers formant l’atmosphère.

discontinuité surface entre deux milieux de propriétés différentes. Les enveloppes terrestres sont séparées par des limites physiques et / ou chimiques.
  Ex 1 : la lithosphère se distingue de l’asthénosphère sous-jacente par un comportement rigide (propriété physique).
  Ex 2 : La limite croûte / manteau ou Moho correspond à un changement de composition chimique des roches : basalte / gabbro ou granite / gneiss pour la croûte et péridotite pour le manteau)

discontinuité de Gutenberg surface marquant la limite entre manteau inférieur et noyau externe, caractérisée par l’absence des ondes S ( 2 900 km). C’est une limite physique entre le manteau solide riche en péridotite et le noyau externe liquide puisque les ondes S ne la traversent pas. C’est aussi une limite chimique entre le manteau riche en péridotite et le noyau externe riche en fer et nickel.

discontinuité de Lehman surface située à 5 150 km de profondeur, entre noyau externe et noyau interne solide (les ondes P ont une vitesse constante, les ondes S « réapparaissent »), qu’on appelle aussi la graine. C’est une limite physique entre le noyau externe liquide et le noyau interne solide plus dense.

échelle de Mercalli Nous disposons de deux échelles pour évaluer les tremblements de terre : l’échelle de Mercalli et l’échelle de Richter. Aujourd’hui, nous n’utilisons que celle de Richter, mais les séismes du passé ne peuvent être évalués que selon celle de Mercalli. L’échelle de Mercalli a été développée en 1902 et modifiée en 1931. Elle indique l’intensité d’un séisme sur une échelle de I à XII. Cette intensité est déterminée par deux choses : l’ampleur des dégâts causés par un séisme et la perception qu’a eu la population du séisme. Il s’agit d’une évaluation qui fait appel à une bonne dose de subjectivité. De plus, la perception de la population et l’ampleur des dégâts vont varier en fonction de la distance à l’épicentre. On a donc avec cette échelle, une échelle variable géographiquement. Mais, à l’époque, on ne possédait pas les moyens d’établir une échelle objective.

épicentre lieu de la surface terrestre situé exactement à la verticale du foyer, où l’intensité du séisme est la plus importante.

eruptive qualifie une roche magmatique qui s’épanche en surface (dans ce chapitre la surface est sous 5 km d’eau !), synonyme de volcanique. Ex : le basalte est une roche que l’on peut qualifier ainsi. Ces roches ont une structure microlitique.

faille accident tectonique, cassure de terrain avec déplacement relatif des parties séparées. Ex : celle de VEMA permet de connaître la composition des roches de la lithosphère océanique, en recueillant des échantillons grâce à des submersibles.

feldspath famille de minéraux, fréquents dans les roches magmatiques. Il en existe deux types principaux :
  Les plagioclases, blanc dans la roche, « zébrés » c’est-à-dire présentant des macles polysynthétiques en lame mince, en LPA
  L’orthose, rose dans un échantillon de granite des côtes d’Armor, présentant une macle simple (une bande sombre, une bande claire) en LPA.

fossiles restes ou moulages naturels d’organismes conservés dans une roche sédimentaire. Grâce au principe d’actualisme, ils permettent de reconstituer des paléoenvironnements (faciès récifal par exemple) ou de dater les roches :on parle alors de fossile stratigraphique .

foyer lieu d’origine de la rupture des roches en profondeur, responsable d’un séisme, à la verticale de l’épicentre. On parle aussi d’hypocentre.

gabbro roche magmatique grenue donc plutonique (refroidissement lent en profondeur) que l’on trouve sous les basaltes au sein de la croûte océanique. Elle est principalement composée de deux minéraux : plagioclases (blancs à l’œil nu, « maclés » en LPA) et de pyroxène (noir à l’œil nu, clivages à 87° au microscope) donnant à l’échantillon une teinte sombre plus ou moins mouchetée de blanc.

géotherme courbe décrivant l’évolution de la température en fonction de la profondeur pour une zone donnée. On constate par exemple que la T° de la péridotite augmente avec la profondeur : entre 150 et 300 km de profondeur, cette courbe est proche du solidus ; ce qui montre que la péridotite est presque fondue mais toujours solide. Dans cette zone, la péridotite est moins rigide que dans le reste du manteau, on parle de LVZ (Low velocity zone) : c’est l’asthénosphère.

granite roche issue d’un refroidissement lent (roche plutonique et donc grenue), consécutif à une cristallisation du magma en profondeur, au sein de la croûte continentale. Les minéraux constitutifs, de taille sensiblement égale, sont le quartz, les feldspaths (plagioclases et/ou orthose) et la biotite ou micas noir.

grenu c’est-à-dire formée de minéraux jointifs. Ex : le gabbro car il a cristallisé en profondeur (le granite également).

lame mince échantillon de roche aminci jusqu’à le rendre transparent afin d’en permettre l’observation en lumière transmise au microscope optique (généralement en lumière polarisée : LP, éventuellement analysée : LPA).

lithosphère couche superficielle de la Terre scindée en plaques rigides, mobiles, épaisse de 70 km sous les océans à 150 km environ sous les continents. Elle est composée par la croûte (continentale ou océanique) surmontant la partie supérieure du manteau supérieur (péridotites rigides parce que froides donc cassantes). En dessous se situe l’asthénosphère, moins rigide.

macle groupement de 2 ou plusieurs cristaux de même nature dont l’orientation obéit à des lois bien précises selon la symétrie du réseau cristallin.

magma liquide à haute température (au moins 600° C) qui donne des roches par solidification :
  à une certaine profondeur au cours d’un refroidissement lent (roches plutoniques comme le granite, le gabbro) ;
  en surface (dans le cas du basalte, cela signifie sous 5 km d’eau !) par refroidissement rapide de laves donnant des roches volcaniques ou éruptives.

magmatique qualifie les roches formées par cristallisation d’un magma. (voir ce terme ci-dessus pour des détails)

magnitude elle indique l’énergie libérée au foyer du séisme. L’échelle de Richter est une des échelles les plus utilisées pour la mesurer. Théoriquement sans limite, les valeurs les plus élevées observées n’ont pas dépassé 9,5 (9 à Sumatra en décembre 2004).

manteau enveloppe de la Terre située sous la croûte continentale ou océanique. Couche très épaisse (de 5 - 30 km à 2 900 km) constituée de péridotite (homogénéité chimique), composée de minéraux différents selon la profondeur et donc plus ou moins rigide. On distingue 3 parties (de haut en bas) :
  la partie supérieure appartient à la lithosphère ; en dessous c’est l’asthénosphère ;
  enfin on trouve la partie inférieure (limitée à sa base par la discontinuité de Gutenberg).

métamorphique adjectif qualifiant les roches (souvent anciennes) transformées car portées dans des conditions de pression et/ou de température différentes de celles de leur genèse. Il s’agit de la majorité des roches de la croûte continentale. Ex : le gneiss.

météorite fragment rocheux ou métallifère, venant de l’espace et atteignant la Terre (astéroïde qui tombe sur le sol d’une planète). De 1g à 60 t. Âges absolus voisins de 4 600 millions d’années. Les classifications sont diverses, on peut retenir (en 1°S) une classification en 2 groupes :
  les M. indifférenciées ou chondrites qui témoignent de la composition globale de la Terre ;
  les M. différenciées qui témoignent de la composition des différentes enveloppes de la Terre : -les achondrites pour la croûte océanique et le manteau ; -les sidérites pour le noyau ; -les pallasites (ou sidérolithes ou lithosidérites ou ferro-pierreuses) pour l’interface noyau-manteau

microlitique qualifie la structure (= texture) des roches constituées de verre (non cristallisé) et de microlites c’est-à-dire de petits minéraux sous formes de baguettes (de pyroxène, d’olivine ou de feldspaths plagioclases...) et de quelques cristaux de taille plus importante. Le basalte présente cette structure.

minéral Espèce chimique naturelle se présentant le plus souvent sous forme de cristal. Une roche est composée de m....aux comme un organe est composé de cellules (si vous me permettez cette comparaison !).

Moho discontinuité terrestre de Mohorovicic à quelques dizaines de km de profondeur [vers 5 km (sous les fonds océaniques) à 70 km (sur les continents)] au-delà de laquelle les ondes s’accélèrent, il s’agit de limite entre la croûte et le manteau.

noyau partie interne de la Terre séparée en 2 parties :
  la partie externe, liquide (les ondes S ne le traversent pas), surtout composé de fer, de 2 900 à 5 150 km de profondeur, de densité élevée, séparé du manteau par la discontinuité de Gutenberg.
  la partie interne ou graine, formée aussi de fer mais également de nickel, de 5 150 à 6 370 (centre de la Terre), solide.

olivine ou péridot minéral vert lorsqu’on observe une roche le contenant (basalte, péridotite), incolore et à fort relief en LP, de teintes vives en LPA (bleu, rose...).

ondes L onde de surface qui se propage à la surface d’un milieu élastique comme des ronds dans l’eau.

ondes P ondes de volume qualifiées aussi de premières (car plus rapides que les ondes S ) ou de compression et décompression (responsables du grondement lors d’un séisme). Permettent de déterminer la structure du globe.

ondes S ondes de volume qualifiées aussi de secondaires (car plus lentes que les P, elles arrivent donc plus tard) ou de cisaillement (ou transversales). Permettent de déterminer la structure du globe mais ne se propagent que dans les solides (donc pas dans le manteau supérieur).

orthose minéral de la « famille » des feldspaths. Voir ce terme plus haut.

pallasite météorite différenciée (ou sidérolithe ou lithosidérite ou ferro-pierreuse) très intéressante pour connaître l’interface noyau-manteau de la Terre.

péridotite roche grenue constituée principalement de deux minéraux : l’olivine et le pyroxène (+ amphibole, biotite, grenat). Masse volumique des roches accessibles à l’échantillonnage : 3,3 à 3,5 g/cm 3. Celles du manteau profond ont des compositions minéralogiques différentes mais une composition chimique identique.

plagioclases minéral de la « famille » des feldspaths. Voir ce terme plus haut.

plaque partie rigide superficielle de la Terre, épaisse d’une centaine de km, qui, avec d’autres, constitue la lithosphère. Elles peuvent se déplacer horizontalement sur leur substratum plus visqueux (moins rigide) : l’asthénosphère. Les limites entre elles (frontières) sont de trois types : rift océanique, zone de subduction et faille transformante.

plutonique qui se rapporte aux plutons (massifs ovoïdes) et aux roches magmatiques les constituant. Les roches sont formées par cristallisation lente d’un magma à une certaine profondeur et sont donc grenues.

polarisé qualifie la lumière permettant d’observer une lame mince à l’aide d’un microscope polarisant c’est-à-dire muni d’un polariseur (que l’on place souvent sous la lame mince) : LP. On peut y ajouter un analyseur au niveau de l’oculaire pour les observations en lumière polarisée et analysée : LPA.

pyroxène minéral très répandu dans les laves (andésites, basaltes) et dans les gabbros et péridotites, caractérisé, en LP, par un fort relief et 2 clivages à 87° (presque 90°).

quartz minéral constitutif de nombreuses roches et notamment le granite. Sur l’échantillon, il apparaît blanc sale (aspect de gros sel). Sa présence peut être vérifiée en passant la roche sur une lame de verre : ce minéral très dur raye le verre et l’acier. En lame mince, très souvent xénomorphe c’est-à-dire qu’il occupe les espaces laissés par les autres minéraux, n’a pas de forme propre ; il passe du blanc au noir en LPA.

réflexion phénomène par lequel des ondes sismiques sont renvoyées par une surface de discontinuité.

réfraction changement de vitesse et de direction d’un rayon vibratoire (ici une onde sismique). Ce phénomène se produit brutalement à l’interface entre deux milieux de nature différente (au niveau d’une discontinuité) ou progressivement lorsque les propriétés d’une couche varient dans l’espace (dans le manteau par exemple).

sédimentaire qualifie les roches exogènes c’est-à-dire formées à la surface de la Terre, et qui représentent 5 % en volume de la croûte terrestre (continentale et océanique) et en couvrent 75 % de la surface. Ces roches (argiles, calcaires, grès...) sont disposées en couches superposées = strates car elles sont formées sous l’eau.

séisme ou tremblement de terre se traduit en surface par des vibrations du sol. Il provient de la fracturation des roches en profondeur. Cette fracturation est due à une grande accumulation d’énergie qui se libère, en créant ou en faisant rejouer des failles, au moment où le seuil de rupture mécanique des roches est atteint.

sidérites météorites différenciées ou achondrites métalliques, très denses, riches en fer et nickel. Elles témoignent de la composition du noyau terrestre.

silicate minéral caractérisé par deux éléments chimiques prépondérants : Si (la silice) et O (oxygène). Groupe fondamental car il comporte un très grand nombre de minéraux et en particulier presque tous ceux qui constituent les roches magmatiques et métamorphiques ( plagioclases, olivine, pyroxène, amphibole, micas...) mais aussi les argiles...

sismogramme enregistrement réalisé par un sismomètre, montrant les différents types d’ondes enregistrées suite à un séisme naturel ou artificiel.

sismomètre appareil servant à enregistrer les tremblements de terre (ou séismes) et utilisant généralement l’inertie d’une masse pesante qui a tendance à rester sur place lorsque le sol, auquel le bâti de l’appareil est fixé, se déplace.

strate ensemble sédimentaire, compris entre deux surfaces approximativement parallèles qui correspondent à des discontinuités ou à de brusques variations pétrographiques (changement de roche).

stromatolites constructions calcaires formant des boules rocheuses et dues à des cyanobactéries. On en trouve en cours de formation aujourd’hui en Australie mais aussi des formations fossilisées datant de 3,6 milliards d’années. Grâce au principe de l’actualisme, on peut en déduire que la vie existe sur Terre depuis au moins cette date.

structure ou texture : arrangement relatif des minéraux. On parle de texture microlitique, grenue, foliée...

verre magma ayant refroidi très rapidement sans cristalliser. Dans de nombreuses roches magmatiques effusives, il existe en proportion variable comme matrice englobant les cristaux (microlites et phénocristaux).

zone d’ombre quel que soit le lieu du séisme, tous les sismographes situés dans une bande entre 104 et 144° (angle à l’épicentre) ne reçoivent aucune onde directe à cause des discontinuités terrestres et en particulier de la limite manteau / noyau.