Attention
en cours de relecture !!!

Isostasie :

L’isostasie explique pourquoi l’épaisseur de la croûte océanique dans l’Atlantique est de 10 km environ, alors que dans le Bassin Parisien elle est de 30 km environ et puis que celle de la croûte épaissie de l’Everest est de 60 à 70 km.

◾ – La gravité :

La gravité est la notion essentielle expliquer ce phénomène.

Le fait que la gravité soit (quasi) constante (à une certaine échelle, pas dans le micro-détail) sur 95% se la surface de la Terre indique que la Terre est, à grande échelle, en équilibre isostatique (≈hydrostatique), et que les masses continentale et océaniques « flottent » sur un manteau déformable. C’est prouvé par les mouvements verticaux dus à une surcharge ou décharge. Diapositive 33
▻ – La gravimétrie et l’isostasie, deux clés essentielles pour comprendre le fonctionnement de la Terre – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon – ===> –(⚑)–

Les explications de la théorie sont données de la diapositive 27 à la diapositive 85 !!!

La gravité est la force d’attraction exercée par tous les corps qui ont une masse. Dans le cas de la Terre, elle est responsable du maintien des objets à sa surface et elle influence une grande variété de phénomènes naturels et dynamiques terrestres. La gravité terrestre a une valeur moyenne de 9,8 m/s² et vous êtes beaucoup à ignorer l’importance de la gravité sur notre planète, c’est d’ailleurs pourquoi nous consacrons cet article de ProjetEcolo à la gravité terrestre. etc.
▻ – Gravité de la Terre : valeur, mesure et comment elle nous affecte – ProjetEcolo – ===> –(⚑)–

◾ – Définitions :

équilibre hydrostatique : En physique, on appelle équilibre hydrostatique l’état de repos atteint par un système lorsque la force d’attraction gravitationnelle subie par ce système est compensée par l’action des forces de pression d’un fluide (liquide, gaz ou plasma)…
Isostasie : État d’équilibre hydrostatique qui serait réalisé à une certaine profondeur de la Terre, dite profondeur de compensation.. (Dictionnaire de Géologie – Foucault A. et al. 2014, éd. DUNOD).▻ – Wikipédia – ===> –(⚑)– –

Principe d’Archimède : Principe fondamental de l’hydrostatique qui énonce que : « Tout corps plongé dans un fluide éprouve une poussée verticale, dirigée de bas en haut, égale au poids du fluide qu’il déplace et appliquée au centre de gravité du fluide déplacé, ou centre de poussée.. ▻ – Larousse – ===> –(⚑)– –

Rq : Le fluide dont parlait Archimède est un liquide ou un gaz, mais cette notion peut être étendue aux roches au comportement ductile; qui supportent des contraintes sans casser, telles les roches du manteau supérieure.
Le contraire d’un comportement ductile est un comportement cassant.

En géologie, l’isostasie, appelée aussi équilibre isostatique, est un phénomène par lequel les éléments de la croûte terrestre ou, plus généralement, de la lithosphère qui se trouvent enfouis à de faibles profondeurs (de l’ordre de 100 km) sont soumis à la même pression indépendamment des irrégularités topographiques en surface. Ce modèle postule en effet qu’un excès de masse en surface tel que les montagnes est compensé par un déficit de masse en profondeur. Il explique l’équilibre de la lithosphère rigide sur l’asthénosphère ductile. La compensation isostatique contrecarre l’érosion. C’est ainsi que la roche plutonique est mise au jour…
Pour aller plus loin – lire la suite, mais il faut s’accrocher.
▻ – Isostasie Wikipédia – ===> –(⚑)– :

◾ – Tout cela est très clair !!!, mais un petit dessin !!!

▻ – La Terre ellipsoïdale ? Les ellipsoïdes et le géoïde – Eduscol – Planet-Terre – ===> –(⚑)– . –📸– – Rq : schéma modifié !

◍ – le schéma :

On constate que la surface qui sépare le manteau de la croûte terrestre , appelée « Discontinuité de Mohorovičić« , n’est pas plane, elle épouse en « négatif » les reliefs.

D’autre part, on observe qu’en tout point d’une surface plane située dans le manteau, à une profondeur d’une centaine de km environ, la pression lithostatique exercée sur les roches du manteau, est pratiquement identique, quelque soit la nature des roches qui les surmontent.

Ces deux phénomènes permettent d’appliquer le principe d’Archimède à l’ensemble constitué des roches disparates appartenant à la croûte terrestre, et de celles de la partie supérieure du manteau, lithosphère et partie supérieure de l’asthénosphère.

Tout ceci est la conséquence de la différence de densité que présentent entre elles toutes ces roches :
En effet, la densité moyenne de la croûte océanique est de 2,9, car composées totalement de roches basiques, riches en minéraux ferromagnésiens, très denses, alors que la densité moyenne de la croûte continentale est de 2,6 à 2,7, constituée essentiellement de roches acides, riches en silice, et donc de plus faible densité. Le manteau, constitué de roches basiques présente, aux profondeurs concernées, moins de 100km, une densité de 3,3.

Rq : la densité des roches manteau, proche de la limite manteau-noyau est de 5,5, à 2885 km de profondeur. Les minéraux sous forte pression cristallisent selon des structures cristallines plus resserrées, plus denses.
… Pensez au quartz et à la coésite, minéraux polymorphes de la silice !!! Ils cristallisent dans des intervalles de pression différents.

◍ – Autre remarque concernant le graphique :

Les différents éléments constituant le graphique ne sont pas à l’échelle :

La croûte continentale sous les reliefs est de 70 km au maximum, alors que la largeur d’une chaîne de montagne est de quelques centaines de km. Le schéma suivant pourrait être plus proche de la réalité.

◍ – Érosion et isostasie :

Dans la page consacrée à la « Disparition des Reliefs », on peut lire que une l’érosion de 1000 mètres de croûte continentale provoquait la remontée du manteau de 800 mètres.

Il y a deux paramètres antagonistes à considérer: l’érosion qui abaisse la chaîne et le rééquilibrage isostatique qui la soulève.
…
Le rééquilibrage isostatique par rapport à l’érosion se fait dans une proportion de 4:5 (c’est-à-dire que pour 5 m d’érosion, il y a une remontée de 4 m). Le taux initial d’érosion de la chaîne est évalué à 1 mètre par 1000 ans (= 1000 m/Ma), ce qui donne un taux net d’abaissement de la chaîne de 200 m/Ma (soit une érosion de 1000 m et une remontée de 800 m pour respecter le rapport de 4:5).
…
▻ – L’Érosion et isostasie: – Cours Géologie – Le coin des géologues – ===> –(⚑)– . –📸–

La différence qui existe entre la hauteur des roches érodées et le déplacement du Moho, est justifiée par le rapport de densité qui existe entre les roches qui forment les reliefs et les roches constituant le manteau, sur lequel, ces reliefs « flottent ». Il est très proche de 4:5.
▻ – Poussée d’Archimède – Wikipédia – ===> –(⚑)– . Pour se distraire !

◍ – Le rebond post-glaciaire ou ajustement isostatique :

En dehors de la tectonique, la constitution d’une surcharge ponctuelle sur la croûte continentale peut entrainer des déplacements verticaux de celle-ci.

Ainsi, la calotte de glace, installée sur le nord du globe, pendant la dernière glaciation de -115 000 à -12 000 ans a fait s’enfoncer la croûte dans le manteau d’une profondeur voisine des 4 km.
Mais depuis 11 700 ans, la fonte de la glace provoque une remontée de la croûte. On a ainsi mesuré en différents points de la Suède des déplacements vers le haut de 4 à 10 cm par an.

▻ – Rebond post-glaciaire – Wikipédia ===> –(⚑)–

▻ – Rebond Post-glaciaire – Les plages soulevées de Scandinavie et du Canada, conséquence du rebond post-glaciaire – Eduscol – Planet-Terre ===> –(⚑)– … – –📸–

▻ – Glacial Isostatic Adjustment – USGS– ===> –(⚑)– . –📸–

◍ – Évolution des chaînes de montagnes au cours du temps :

Le manteau supérieur intègre l’évolution de la chaîne de montagne qu’il supporte, depuis le début de la collision jusqu’à la formation d’une pénéplaine, plateau ou bouclier..–📸–

On remarque que le manteau, enfoncé au moment où les reliefs sont les plus importants, remonte vers la surface au fur et à mesure que les reliefs disparaissent.

▻ – Isostasy and the Age and Evolution of Continental Landmasses – The LibreTexts libraries ===> –(⚑)–

◍ – Autre présentation de l’évolution d’une chaîne de montagne :

Cette illustration introduit la notion de subsidence, qui se produit en dehors de la formation d’une chaîne de montagnes.

▻ – Érosion et isostasie – Cours de géologie ===> –(⚑)–

La subsidence ou affaissement de la croûte terrestre, se produit en dehors de toute période de convergence, le plus souvent, sous l’effet d’une charge qui vient s’ajouter au-dessus de la croûte.

Sur le schéma, la subsidence affecte le plateau continental en marge des continents, elle est causée par l’accumulation des sédiments produits par l’érosion des reliefs de la croûte continentale.

Le rebond post-glaciaire est une réponse, après disparition de la calotte glaciaire, à la subsidence provoquée par la formation d’un inlandsis de forte épaisseur.

Rq : la subsidence de la croûte continentale peut se produire pour d’autres raisons : des affaissement de terrain, érosion souterraine ou amincissement de la croûte, prémisses de la formation d’un rift. Et bien d’autres causes, provoquées par des activités humaines :
▻ – Subsidence (géologie) – Wikipédia ===> –(⚑)–

◍ – Références et documents :

▻ – La gravimétrie et l’isostasie, deux clés essentielles pour comprendre le fonctionnement de la Terre – Eduscol – c’est du Pierre Thomas ! – Planet-Terre – ENS Lyon_ ===> –(⚑)–
… Une présentation et la vidéo qui l’accompagne. ===> –(⚑)–

▻ – L’isostasie : l’origine des mouvements verticaux de la lithosphère – Zeste de Savoir – ===> –(⚑)–

▻ – L’isostasie : – Atelier « Paléo » – ===> –(⚑)–

▻ – Qu’est-ce que l’isostasie et l’affaissement ? : – Ate lier « Paléo » – ===> –(⚑)–

▻ – L’isostasie : l’origine des mouvements verticaux de la lithosphère – Zeste de Savoir – ===> –(⚑)–

▻ – Subsidence initiale, subsidence thermique et déformations au cours du rifting continental – Eduscol – Planet-Terre – ENS Lyon – ===> –(⚑)–