Manteau terrestrethumb|300px|Structure de la Terre. 1. croûte continentale, 2. croûte océanique, 3. Manteau supérieur, 4. Manteau inférieur, 5. noyau externe, 6. noyau interne, A : Discontinuité de Mohorovicic, B : Discontinuité de Gutenberg, C : Le manteau terrestre est la couche intermédiaire entre le noyau terrestre et la croûte terrestre. Il représente 82 % du volume de la Terre et environ 65 % de sa masse. Il est séparé de la croûte par la discontinuité de Mohorovičić (terme fréquemment abrégé en Moho), et du noyau par la discontinuité de Gutenberg.
Manteau supérieurLe manteau supérieur de la Terre est une couche de roche très épaisse à l'intérieur de la planète, qui commence juste sous la croûte (à environ sous les océans et environ sous les continents) et se termine au sommet du manteau inférieur à . Les températures varient d'environ () à la limite supérieure avec la croûte à environ () à la frontière avec le manteau inférieur. Le matériau du manteau supérieur qui est venu à la surface comprend environ 55 % d'olivine, 35 % de pyroxène et 5 à 10 % de minéraux d'oxyde de calcium et d'oxyde d'aluminium tels que le plagioclase, le spinelle ou le grenat, selon la profondeur.
Convection mantelliquevignette| redresse=2| Une des visions modernes de la convection mantellique (selon ). La convection mantellique est un phénomène physique se produisant à l’intérieur du manteau terrestre. Il peut avoir lieu sur d'autres planètes ou satellites telluriques sous certaines conditions. La convection mantellique est une composante essentielle de la théorie de la tectonique des plaques. Il existe une différence notable de température entre le manteau lithosphérique et l'asthénosphère sous-jacente, qui est responsable d'une descente de manteau froid lithosphétique (au niveau des zones de subduction) dans l'asthénosphère plus dense.
Manteau inférieurvignette| Structure de la Terre. La mésosphère est appelée manteau plus rigide dans ce diagramme. Le manteau inférieur, anciennement connu sous le nom de mésosphère, est une couche profonde de la Terre, sous le manteau supérieur, qui représente environ 56 % du volume total de la planète et s'étend aux profondeurs de sous la surface, entre la zone de transition (d'avec le manteau supérieur) et le noyau externe. Le modèle terrestre de référence préliminaire (PREM) sépare le manteau inférieur en trois sections, la plus élevée (), manteau inférieur médian (), et la couche D ().
Noyau externeLe noyau externe est la partie liquide du noyau de la Terre, couche intermédiaire située au-dessus de la graine solide (noyau interne) et au-dessous du manteau terrestre. Comme la graine, le noyau est un alliage métallique, principalement constitué de fer et de nickel. Le liquide du noyau externe est animé de mouvements convectifs rapides qui induisent un effet dynamo à l'origine du champ magnétique terrestre. Les études des ondes sismiques qui se propagent à l'intérieur du globe terrestre ont permis à Richard Oldham de proposer l'existence d'un noyau central, plus dense, à l'intérieur de la Terre.
Discontinuité de GutenbergLa discontinuité de Gutenberg ou limite noyau-manteau (en anglais, core-mantle boundary ou CMB) est une discontinuité dans la vitesse sismique qui délimite le noyau et le manteau. Elle se situe à environ de profondeur. Nommée d'après le sismologue Beno Gutenberg, elle est aussi parfois appelée « interface noyau-manteau » ou CMB (anglais core-mantle boundary). Au niveau de cette discontinuité, le rapport pression/température permet la fusion des roches du manteau, grâce notamment à la cristallisation du noyau de fer liquide.
Cristalvignette|Cristaux. vignette|Cristaux de sel obtenus par cristallisation lente dans une saumure à température ambiante. Un cristal est un solide dont les constituants (atomes, molécules ou ions) sont assemblés de manière régulière, par opposition au solide amorphe. Par « régulier » on veut généralement dire qu'un même motif est répété à l'identique un grand nombre de fois selon un réseau régulier, la plus petite partie du réseau permettant de recomposer l'empilement étant appelée une « maille ».
OlivineL’olivine est un minéral du groupe des silicates, sous-groupe des nésosilicates. Elle cristallise dans le système orthorhombique. L'olivine n'a pas le statut d'espèce reconnue par l'Association internationale de minéralogie , car « olivine » est en fait le de tous les minéraux de la série forstérite-fayalite. La variété gemme de la forstérite est utilisée comme pierre fine en joaillerie sous le nom de péridot. L'olivine fut décrite en 1790 par le minéralogiste allemand Abraham Gottlob Werner ; son nom dérive de sa couleur vert olive.
Noyau planétaireLe noyau d'une planète est, quand il existe, la partie centrale sphérique au cœur de sa structure, composée d'une phase dense, a priori métallique. La Terre et Vénus possèdent chacune un noyau planétaire de taille importante, de l'ordre d'un dixième en volume de la planète.
Dioxyde de siliciumLe dioxyde de silicium, ou silice, est un composé chimique de formule . Il s'agit d'un solide incolore présent en abondance dans le milieu naturel et chez divers êtres vivants. Il existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes, et combiné chimiquement avec d'autres oxydes dans les silicates, qui sont les principaux constituants de l'écorce terrestre et du manteau terrestre. Libre ou combiné, il représente 60,6 % de la masse de la croûte continentale.
Liquidevignette|L'eau est une substance abondante sur la surface terrestre, se manifestant notamment sous forme de liquide. vignette|Diagramme montrant comment sont configurés les molécules et les atomes pour les différents états de la matière.
Panache (géologie)vignette|L'archipel d'Hawaï montre ses volcans alimentés par le point chaud, manifestation en surface de l'activité d'un panache. Un panache est, en géologie, une remontée de roches anormalement chaudes, provenant du manteau terrestre. Comme la partie haute des panaches peut fondre partiellement en atteignant des profondeurs faibles, ils sont souvent à l'origine de centres magmatiques tels que les points chauds, et peuvent être à l'origine de grandes coulées basaltiques appelées trapps.
ForstériteLa forstérite est un minéral du groupe des silicates et du sous-groupe des nésosilicates. De composition , c'est le pôle pur magnésien de l'olivine (le pôle pur ferreux étant la fayalite ). Les cristaux peuvent atteindre 17 cm de long. La forstérite a été décrite par le minéralogiste français Armand Lévy en 1824, et dédiée à (1739-1806), collectionneur prussien et oncle du célèbre marchand de minéraux . Monte Somma, complexe volcanique Somma-Vésuve, Naples, Campanie Italie.
Dynamique moléculaireLa dynamique moléculaire est une technique de simulation numérique permettant de modéliser l'évolution d'un système de particules au cours du temps. Elle est particulièrement utilisée en sciences des matériaux et pour l'étude des molécules organiques, des protéines, de la matière molle et des macromolécules. En pratique, la dynamique moléculaire consiste à simuler le mouvement d'un ensemble de quelques dizaines à quelques milliers de particules dans un certain environnement (température, pression, champ électromagnétique, conditions aux limites.
État solidevignette|Solide en laiton conçu par Piet Hein prenant la forme d'un superœuf.|alt=Superœuf solide de couleur dorée posé sur une surface indéfinissable. L’état solide est un état de la matière caractérisé par l'absence de liberté entre les molécules ou les ions (métaux par exemple). Les critères macroscopiques de la matière à l'état solide sont : le solide a une forme propre ; le solide a un volume propre. Si un objet solide est ferme, c'est grâce aux liaisons entre les atomes, ions ou molécules composants du solide.
Noyau internethumb|x250px|Écorché de l'intérieur de la Terre. La graine est la partie jaune vif située au centre. Le noyau interne, ou la graine, est la partie solide située au centre de la Terre. C'est une boule de de rayon située au centre du noyau externe (liquide). Elle est composée d'un alliage de fer et de nickel, ainsi que d'éléments plus légers. La frontière entre le noyau externe et le noyau interne est appelée , ou ICB (pour inner core boundary). La graine a été découverte par la sismologue danoise Inge Lehmann en 1936.
Silicate mineralSilicate minerals are rock-forming minerals made up of silicate groups. They are the largest and most important class of minerals and make up approximately 90 percent of Earth's crust. In mineralogy, silica (silicon dioxide, ) is usually considered a silicate mineral. Silica is found in nature as the mineral quartz, and its polymorphs. On Earth, a wide variety of silicate minerals occur in an even wider range of combinations as a result of the processes that have been forming and re-working the crust for billions of years.
Océan magmatique lunairevignette|La différenciation de l'océan magmatique lunaire en croûte d'anorthosites et manteau aurait conduit à la formation d'un liquide résiduel (désormais solidifié) à l'origine des basaltes KREEP. L'océan magmatique lunaire est un océan de magma qui s'est formé grâce à l'énergie dégagée par la formation de la Lune et qui a, par la suite, cristallisé. Cette hypothèse a été formulée peu après les premières analyses des roches retournées par Apollo 11. Elle permet d'expliquer notamment la présence abondante de plagioclases en surface, et la présence de KREEP.
Structure interne de la Terrevignette|redresse=1.2|Structure interne de la Terre : 1. Croûte continentale 2. Croûte océanique 3. Manteau supérieur 4. Manteau inférieur (ou Mésosphère) 5. Noyau externe 6. Noyau interne (ou graine terrestre) A. Discontinuité de Mohorovičić B. Discontinuité de Gutenberg C. Discontinuité de Lehmann La structure interne de la Terre est la répartition de l'intérieur de la Terre en enveloppes emboîtées : principalement la croûte, le manteau et le noyau, selon le modèle géologique actuel, qui s'efforce de décrire leurs propriétés et leurs comportements au cours des temps géologiques.
Matière amorpheUn matériau amorphe est une substance dans laquelle les atomes ne respectent aucun ordre à moyenne et grande distance (comparée au diamètre moléculaire), ce qui la distingue des composés cristallisés. La condition sur la distance est importante car la structure des matériaux amorphes présente très souvent un ordre à courte distance (quelques diamètres moléculaires). Les verres, les élastomères et les liquides sont des substances amorphes. En géosciences, le terme générique de minéraloïde est utilisé pour désigner la classe de ces matériaux non-cristallins.
