La frontière entre le manteau terrestre et la croûte fascine depuis longtemps les géologues. Cette région, à la fois accessible et insaisissable pour les instruments scientifiques, est caractérisée par des interactions dynamiques entre les couches extérieures de la planète, la rendant géologiquement active.
Une étude récente menée sous la Sierra Nevada en Californie a révélé de nouvelles informations sur cette interaction, mettant en évidence comment le manteau 'pèle' la croûte terrestre.
Le processus, connu sous le nom de délamination, se produit lorsque des fragments de la lithosphère se détachent et s'enfoncent dans les couches supérieures du manteau. Ce phénomène pourrait expliquer les différences significatives d'épaisseur entre la croûte océanique et continentale, entre autres caractéristiques géologiques et géographiques.
Généralement perçu comme un 'goutte-à-goutte', ce processus implique que la roche plus lourde de la croûte perd de son intégrité et se détache de la lithosphère pour descendre dans le manteau moins dense. Cependant, les chercheurs suggèrent que la délamination pourrait être plus abrupte, semblable à un 'pelage' de la croûte par le manteau.
Dans le cadre de l'étude, l'équipe a analysé les motifs des ondes sismiques à travers les couches internes de la Terre pour évaluer des facteurs tels que la composition et la densité. La région sismiquement active de la Sierra Nevada a facilité la compilation des données.
Les chercheurs ont combiné diverses sources de données sismiques, en commençant par une analyse de fonction réceptrice. Cela a été complété par des données du Catalogue Complet du Système Sismique National Avancé (ComCat), qui a identifié une 'bande de sismicité' située à environ 40 kilomètres sous la surface, présentant de petits tremblements de terre de magnitudes variant de 1,9 à 3,2.
Grâce aux différences détectées dans les fonctions réceptrices, l'équipe a identifié une couche différenciée dans le manteau, qui devient moins différenciée vers le nord. Cette découverte s'aligne avec l'hypothèse selon laquelle une partie de la lithosphère dans la région sud s'est détachée de la croûte il y a plusieurs millions d'années.
Selon les auteurs de l'étude, les petits tremblements de terre pourraient indiquer que ce détachement s'est produit par rupture plutôt que par goutte-à-goutte. Les détails de cette analyse ont été publiés dans la revue Geophysical Research Letters.
Bien que les preuves ne soient pas encore concluantes, les résultats soutiennent l'hypothèse selon laquelle la discontinuité de Mohorovičić (la frontière entre la croûte terrestre et le manteau supérieur) n'est pas abrupte sous la chaîne de montagnes de la Sierra Nevada, mais plutôt graduelle.