Introduction – les grands enjeux, modèles extrêmes : convection à une ou deux couches, hétérogénéités sismiques et géochimiques. Introduction des outils : sismologie, géodynamique, minéralogie. Structure et minéralogie moyenne (1D) du manteau : les discontinuités sismiques, la zone D.
Nous avons commencé par une introduction historique détaillant les étapes principales dans la construction du modèle moyen de la Terre, modèle à symétrie sphérique en « pelures d’oignon », avec sa croûte et son manteau solides et constitués de silicates, son noyau liquide (Oldham, 1906) formé de fer allié avec 10 % d’éléments légers et sa graine solide, formée de fer plus pur. Ce modèle moyen, construit en combinant les informations provenant des mesures sismologiques, confrontées aux expériences de physique des matériaux à haute pression et température, donne une image statique de l’intérieur de la Terre. Les phénomènes observés en surface, tremblements de terre et éruptions volcaniques, indiquent cependant que l’intérieur de la Terre n’est pas figé, et on accepte volontiers de nos jours que le manteau de la Terre est animé de mouvements de convection, servant à évacuer la chaleur primordiale (refroidissement de la Terre au cours des temps géologiques) et celle produite par les éléments radioactifs. Ces courants de convection sont le moteur de la tectonique des plaques, mais nous ne connaissons pas encore en détail leur morphologie.
Nous avons rappelé les principaux outils sismologiques (mesure des temps de propagation et des amplitudes des ondes de volume de type P et S, des ondes de surface, fréquences des vibrations propres), la façon dont on détecte sismiquement les discontinuités dans le manteau, en particulier les discontinuités du manteau supérieur à 400 km, 520 km et 660 km de profondeur, liées aux changements de phase dans l’olivine, qui constitue plus de 50 % de la composition du manteau.
