Le modèle thermique du globe terrestre

La dorsale est constituée par une chaîne de volcans effusifs. Elle est le siège d’une remontée quasi-permanente de magma très chaud qui provient de la partie superficielle du manteau. Cette présence de magma permet de chauffer localement les roches et favorise la libération en surface de la chaleur accumulée dans le manteau.

Au niveau des zones de subduction, un magma se forme en profondeur grâce à l’hydratation localisée de la péridotite. Ce magma remonte ensuite en direction de la surface et vient s’encaisser dans des poches magmatiques, ou plutons. Une fraction de ce magma atteint la surface grâce à des cheminées, ce qui favorise là encore la libération de l’énergie thermique interne du globe.

Ainsi, toute activité volcanique qui contribue à la remontée de matériaux chauds à la surface du globe contribue au flux thermique. Cela concerne aussi les volcans de points chauds.

Le flux thermique enregistré au niveau des fosses océaniques est inférieur au flux moyen à la surface du globe.

L’énergie thermique produite par le globe terrestre a plusieurs origines : le noyau et les éléments radioactifs présents dans les différentes couches concentriques. Le manteau est la couche qui produit le plus d’énergie.

Ainsi, il est possible d’envisager des mouvements ascendants de matériaux chauds provenant de la limite noyau-manteau. Ces derniers alimentent les points chauds et correspondent aux panaches visibles en tomographie sismique.

Ils sont compensés par les mouvements descendants de matériaux froids matérialisés par la lithosphère océanique subduite.

La combinaison de ces deux mouvements constitue la cellule de convection interne au manteau.

Le mouvement de subduction opère une traction au niveau des croûtes superficielles qui vont s’amincir, ce qui va favoriser la remontée des isothermes. Ainsi, localement, les conditions de pression et de température peuvent devenir favorables à la fusion partielle du sommet du manteau, où une dorsale se forme ! Le flux thermique y est élevé et c’est là que se crée la lithosphère océanique. Ce phénomène est appelé accrétion océanique. Par contre, de part et d’autre, la croûte terrestre se montre peu favorable à la conduction de la chaleur vers la surface.

Ainsi, la production d’énergie thermique interne au globe est le moteur de la tectonique des plaques. Elle conduit à des mouvements de convection dans le manteau. Dans les années 1960, les premiers modèles de la tectonique des plaques proposés laissaient supposer que les mouvements ascendants des cellules de convection étaient ceux des dorsales. Nous savons désormais qu’ils prennent naissance à l’aplomb des points chauds. Cependant, l’explication de l’origine du mouvement descendant de ces cellules est restée la même depuis ces premiers modèles : ce mouvement de matière froide est constitué par la subduction des plaques.