Visualiser la lithosphère sur une coupe tomographique

Le logiciel “Tomographie sismique”, hébergé sur ce site académique, permet de visualiser des coupes tomographiques du manteau, reposant sur les anomalies de vitesse sismique.

Ce logiciel qui reposait déjà sur plusieurs modèles mathématiques (deux modèles différents pour la tomographie bien sûr, mais également pour le Moho, pour la topographie, pour l’épaisseur de sédiments etc.) se voit désormais enrichi d’un nouveau modèle nommé LITHO1.0 et qui permet de tracer la limite entre lithosphère et asthénosphère.

Il est ainsi désormais possible de visualiser la limite inférieure de celle-ci directement sur la coupe tomographique. Cette fonctionnalité peut bien entendu être débrayée dans le menu “Affichage”.

Quelques exemples de captures d’écran :

Comme tout modèle, LITHO1.0 doit être pris pour ce qu’il est, avec ses limites, son domaine d’application, et son caractère discutable. Bien qu’il s’appuie sur plusieurs sources d’informations (voir la page du modèle), il donne parfois des résultats qui peuvent surprendre, où qui diffèrent des représentations “canoniques” de la lithosphère que l’on a tendance à retenir et à transmettre.

L’exemple du plateau tibétain est par exemple édifiant, sur le site de Planet-Terre, la lithosphère est plus épaisse sur ce plateau qu’au Sud du continent indien, alors que c’est l’inverse sur LITHO1.0..

Capture d’écran montrant les variations d’épaisseur de la lithosphère le long d’une coupe transversale de l’Himalaya.

Coupe extraite du site “Planet-Terre” : Source : http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/plateau-Tibet.xml

Il ne s’agit toutefois pas d’une erreur ou d’une faiblesse du modèle LITHO1.0, on retrouve ce “paradoxe” (une lithosphère mince sous l’Himalaya et épaisse sur l’Inde) sur d’autres publications présentant un modèle global d’épaisseur lithosphérique.

Source : https://www.researchgate.net/publication/235191802_Enhancements_of_Geophysical_Models_for_Monitoring

Source : http://www.lithosphere.info/

On notera de manière générale (que ce soit sur LITHO1 ou sur les autres modèles globaux) que la lithosphère n’est pas très épaisse sous les chaînes de montagne de collision récentes … ce qui peut poser souci lorsqu’on confronte ces modèles à ceux qu’on enseigne. Il serait intéressant que des géologues (universitaires) s’expriment à ce sujet.

En tout cas, ce modèle est cohérent avec les autres calques d’informations du logiciel (position des foyers sismiques, anomalies thermiques négatives etc.), et c’est pour cette raison que j’ai décidé de maintenir ce modèle activé par défaut au démarrage du logiciel.

A noter : cette fonctionnalité a également été rajoutée sur “Profil crustal”, mais elle est désactivée par défaut.

Auteur : Philippe Cosentino

Liens :

Application “tomographie sismique” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/tomographie2/

Article présentant “tomographie sismique” (avec une version hors-ligne) : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?p=396

Page présentant le modèle LITHO1.0 : https://igppweb.ucsd.edu/~gabi/litho1.0.html

Article présentant “profil crustal” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?p=400