Les scientifiques cartographient l’intérieur de la Terre grâce aux données de la sismologie, qui étudie la propagation des ondes produites par les séismes à travers le globe, bien que les forages les plus poussés n’atteignent qu’une infime fraction du globe.
Comment la sismologie cartographie la Terre
Pour établir les modèles de structure et de composition utilisés aujourd’hui, la recherche s’appuie principalement sur la sismologie. L’intérieur de la Terre est longtemps resté inaccessible à l’observation directe. La vitesse de propagation des ondes sismiques dépend de leur nature ainsi que des propriétés des matériaux qu’elles traversent. Les trajectoires complexes de ces ondes ont permis de distinguer les quatre grandes enveloppes de la planète : la croûte, le manteau, le noyau externe et le noyau interne. Cette représentation s’est construite progressivement grâce à des découvertes majeures réalisées notamment au début du XXe siècle.
La méthode sismique utilise également la génération d’ondes artificielles pour imager en finesse l’architecture de l’enveloppe terrestre la plus externe, tandis que l’analyse des séismes lointains s’avère déterminante pour appréhender l’organisation des niveaux profonds.
Les leçons du forage de Kola et du magma
Le forage superprofond de Kola, en Russie, a atteint 12 262 mètres de profondeur. Cette prouesse technique soviétique, équivalente à plus de 38 tours Eiffel superposées, demeure un record inégalé depuis sa fermeture en 2005. Bien qu’il n’explore qu’une petite partie de la croûte continentale, les échantillons prélevés dans ce puits aident à préciser la composition minéralogique des roches ainsi que les conditions de pression et de température en profondeur, permettant ainsi de confronter les modèles géologiques à des observations concrètes.
Les magmas proviennent de la fusion partielle de roches du manteau, et leur composition chimique renseignerait sur leurs matériaux d’origine. Les diamants remontés par certains magmas contiennent parfois des inclusions minérales qui facilitent la reconstitution des conditions de pression, de température et d’hydratation de leur formation au sein même du manteau.