Origine et évolution thermique du manteau profond – océan de magma, relation avec les structures actuelles.
Ce cours a été consacré aux considérations géodynamiques permettant le maintien à la base du manteau de zones telles les ULVZ. Les questions posées sont, en particulier :
Les géodynamiciens proposent des modèles de convection en 2D à haute résolution (de l’ordre du kilomètre à la CMB), avec trois compositions différentes (LLSVP, ULVZ, manteau ambiant). Les ULVZ sont introduites initialement sous la forme d’une couche homogène sur la CMB. Ils résolvent numériquement les équations de conservation de masse, moment cinétique et énergie dans l’approximation de Boussinesq (manteau incompressible), avec une viscosité qui dépend de la température, et introduisent des traceurs pour repérer le champ compositionnel. Ils montrent que si le contraste de densité entre les ULVZ et le manteau ambiant est d’au moins 5 %, des ULVZ peuvent se former à la base du manteau et restent en bordure des LLSVP. Ces calculs en 2D ont été récemment étendus en 3D. Ces modèles arrivent également à reproduire le caractère abrupt des bords des LLSVPs.
Pour finir, nous avons évoqué la question de la présence possible, tôt dans l’histoire de la Terre, d’un océan de magma, couche stable de fluide dense suivie de cristallisation fractionnée lente qui aurait pu former des dômes de composition particulière correspondant aux LLSVP observés sismiquement à l’heure actuelle.
