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Géochimie

 

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La composition chimique des enveloppes de la Terre est dominée par un nombre limité d'éléments dits "majeurs" (Si, O, Mg, Fe, Ca, Na, K, Al).


Composition des couches externes

La croûte océanique, bien que recouvrant plus de 60% de la surface du globe reste difficilement accessible. Deux types de roches la composent principalement : le basalte, roche magmatique de surface, et le gabbro, roche magmatique de profondeur. Ces deux roches ont des compositions chimiques et minéralogiques très proches, mais diffèrent quant à leur structure. Les minéraux qui les composent sont des feldspaths plagioclases ainsi que deux types de silicates ferromagnésiens (pyroxène et olivine). Ces minéraux sont riches en éléments ferromagnésiens (Fe, Mg) et pauvres en éléments alcalins (Na, K). Le basalte est en partie cristallisé et en partie sous forme de verre : il a une structure microlithique. Le gabbro est totalement cristallisé, tous ses minéraux sont visibles à l’œil nu : il présente une structure grenue.

La croûte continentale est beaucoup plus facile à étudier et présente une plus grande variété de roches. Il existe une grande hétérogénéité de roches sur les sols continentaux à l’affleurement jusque dans les profondeurs de la croûte continentale. Les roches magmatiques, majoritaires, sont regroupées sous le nom de granitoïdes. Les roches grenues comme le granite ou le granodiorite en font partie. Les principaux minéraux de ces roches silicatées sont riches en aluminium, potassium et sodium, mais pauvres en fer et en magnésium. Ces minéraux sont les quartz, micas, feldspaths et amphiboles.


Composition des couches internes

Les matériaux composant le manteau et le noyau sont inaccessibles. Quelques rares échantillons des zones les moins profondes du manteau sont remontés à la surface, mais il est indispensable d’utiliser des modèles physiques et mathématiques pour déterminer la composition des couches internes en profondeur.

Les roches du manteau, homogènes sur le plan chimique sont appelées les péridotites. Ce sont des roches riches en minéraux ferromagnésiens (principalement olivine et pyroxène) présentant une structure grenue.

Il n’existe aucun échantillon du noyau terrestre. C’est en se basant sur des calculs de masse et de densité que les scientifiques ont supposé la présence de métaux denses au cœur de la Terre.
Des expériences récentes fondées sur les mesures de variation de vitesse des ondes dans les matériaux ont permis d’évaluer la nature de ces métaux. Grâce à ce procédé, on estime aujourd’hui que le noyau est composé de près de 80% de fer, 7% de silice, 5% de nickel, 4% d’oxygène et 2,5% de soufre.





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