Modele geodynamique de la terre

Les experts en géodynamique utilisent couramment les données du GPS géodésique, de l`InSAR et de la sismologie, ainsi que des modèles numériques, pour étudier l`évolution de la lithosphère, du manteau et du noyau de la terre. Les géologues structuraux étudient les résultats de la déformation, en utilisant des observations de roche, en particulier le mode et la géométrie de déformation pour reconstruire le champ de contrainte qui a affecté la roche au fil du temps. La géologie structurelle est un complément important à la géodynamique car elle fournit la source de données la plus directe sur les mouvements de la terre. Différents modes de déformation entraînent des structures géologiques distinctes, par exemple une fracture cassante dans les roches ou un pliage ductile. La flottabilité thermique négative des plaques océaniques est la principale cause de la subduction et de la tectonique de la plaque [12], tandis que la flottabilité thermique positive peut conduire à des panaches du manteau, ce qui pourrait expliquer le volcanisme intraplaque. [13] l`importance relative de la production de chaleur par rapport à la perte de chaleur pour la convection flottante sur toute la terre reste incertaine et la compréhension des détails de la convection flottante est un élément clé de la géodynamique. [2] la géodynamique est généralement concernée par les processus qui déplacent les matériaux sur toute la terre. Dans l`intérieur de la terre, le mouvement se produit lorsque les roches fondent ou se déforment et s`écoulent en réponse à un champ de stress. [2] cette déformation peut être fragile, élastique ou plastique, en fonction de l`amplitude de la contrainte et des propriétés physiques du matériau, en particulier l`échelle du temps de relaxation du stress. Les roches sont structurellement et compositionnellement hétérogènes et sont soumises à des contraintes variables, il est donc fréquent de voir différents types de déformation dans une proximité spatiale et temporelle étroite.

[3] lorsque l`on travaille avec des échelles et des longueurs géologiques, il est commode d`utiliser les champs de contrainte d`approximation et d`équilibre du milieu continu pour tenir compte de la réponse moyenne à la contrainte moyenne. la géodynamique est un sous-champ de la géophysique traitant de la dynamique de la terre [4]. Il applique la physique, la chimie et les mathématiques à la compréhension de la façon dont la convection du manteau conduit à la tectonique des plaques et des phénomènes géologiques tels que la propagation des fonds marins, la construction de montagnes, les volcans, les tremblements de terre, les failles et ainsi de suite. Il tente également de sonder l`activité interne en mesurant les champs magnétiques, la gravité et les ondes sismiques, ainsi que la minéralogie des roches et leur composition isotopique. Les méthodes de géodynamique sont également appliquées à l`exploration d`autres planètes. [1] les roches et autres matériaux géologiques subissent une déformation selon trois modes distincts, élastique, plastique et cassant en fonction des propriétés du matériau et de l`amplitude du champ de contrainte. Le stress est défini comme la force moyenne par unité de surface exercée sur chaque partie de la roche. La pression est la partie du stress qui modifie le volume d`un solide; la contrainte de cisaillement modifie la forme. S`il n`y a pas de cisaillement, le fluide est en équilibre hydrostatique.

Puisque, sur de longues périodes, les roches se déforment facilement sous la pression, la terre est en équilibre hydrostatique à une bonne approximation. La pression sur la roche dépend seulement du poids de la roche ci-dessus, et cela dépend de la gravité et de la densité de la roche. Dans un corps comme la lune, la densité est presque constante, donc un profil de pression est facilement calculé. Dans la terre, la compression des roches avec la profondeur est significative, et une équation d`État est nécessaire pour calculer les changements de densité de roche, même lorsqu`il est de composition uniforme. La force motrice principale derrière le stress dans la terre est assurée par l`énergie thermique provenant de la carie, de la friction et de la chaleur résiduelle du radioisotope [5]. 8 [9] le refroidissement à la surface et la production de chaleur à l`intérieur de la terre créent un gradient thermique métactible du noyau chaud à la lithosphère relativement fraîche. [10] cette énergie thermique est convertie en énergie mécanique par dilatation thermique. Plus chaud et souvent ont une expansion thermique plus élevée et une densité inférieure par rapport aux roches sus-jacentes.

Inversement, la roche qui est refroidie à la surface peut devenir moins flottante que la roche en dessous.