Le verre au centre de la Terre, à l’origine des séismes

Communiqué de presse - Recherche UCLouvain

En bref : La Terre est composée de différentes couches, les unes rigides, les autres plus souples. Pourquoi ? La réponse se trouve en partie dans l’olivine, un minéral très abondant dans la roche qui compose la croûte et le manteau supérieur de notre planète Hosni Idrissi, chercheur UCLouvain, a découvert, en supervisant une étude internationale, publiée dans Nature, que l’olivine, dans certaines conditions, se comporte comme du verre. Or la viscosité du verre dépend de la température ambiante. Cette découverte est une étape importante pour la compréhension de l’origine des séismes Article : https://www.nature.com/articles/s41586-021-03238-3 Vidéo : https://uclouvain.be/fr/sciencetoday/actualites/hosni-idrissi.html Contact(s) presse : Hosni Idrissi, professeur à l’Institut des mécaniques, matériaux et ingénierie civile de l’UCLouvain : 010 47 24 18, hosni.idrissi@uclouvain.be

La lithosphère est l’enveloppe de roches rigides qui constitue la surface de la Terre. Elle est composée de la croûte terrestre d’une part et de la partie supérieure du manteau de notre planète, où l’olivine est le minéral le plus abondant, d’autre part. Sous cette enveloppe rigide se trouve l’asthénosphère, couche ductile capable de se déformer lentement au cours des temps géologiques.

Que se passe-t-il à la frontière entre ces deux couches dont les propriétés mécaniques sont si différentes ?  Hosni Idrissi, chercheur à l’UCLouvain, a co-supervisé une étude internationale visant à répondre à cette question en se penchant sur les propriétés mécaniques de l’olivine. Les auteurs de cette étude, publiée dans Nature, ont observé, grâce à la microscopie électronique, le comportement de l’olivine lorsqu’elle se déforme sous fortes contraintes.

Le chercheur UCLouvain a constaté que, lors de pressions très importantes, les parois entre les grains d’olivine présentent une fine couche vitrifiée qui résulte de l’effondrement mécanique de la structure cristalline.

Cette observation éclaire d’un nouveau jour les propriétés mécaniques de la roche car un verre possède des propriétés mécaniques très spécifiques, en particulier une chute brutale de viscosité au voisinage d’une température caractéristique appelée température de transition vitreuse.

Les auteurs proposent donc que le ramollissement de cette fine couche intergranulaire serait le déclencheur du changement de comportement mécanique entre la lithosphère et l’asthénosphère. Cette avancée scientifique représente une étape importante vers une meilleure compréhension de l’origine des séismes.