Questions to the experts

La température de la terre augmente avec la profondeur,
quand on descend vers le centre de la Terre. Les causes en sont multiples : la première
est la présence d'éléments radioactifs naturels (uranium, thorium, rubidium,
potassium, etc.) présents dans les roches de la croûte, qui en se transmutant
par décroissance radioactive engendrent de la chaleur.
La seconde est que la terre était initialement plus chaude lors de sa
formation, il y a 4,6 milliards d'années, et se refroidit lentement depuis, en
perdant sa chaleur par radiations thermiques dans l'espace.
 
La température de la terre augmente avec la profondeur, quand on descend vers le centre de la Terre. Les causes en sont multiples : la première est la présence d'éléments radioactifs naturels (uranium, thorium, rubidium, potassium, etc.) présents dans les roches de la croûte, qui en se transmutant par décroissance radioactive engendrent de la chaleur.
La seconde est que la terre était initialement plus chaude lors de sa formation, il y a 4,6 milliards d'années, et se refroidit lentement depuis, en perdant sa chaleur par radiations thermiques dans l'espace.

Donc le centre est plus chaud que l'extérieur. Enfin, la dernière est que la "graine" centrale, faite de fer-nickel solidifié, s'agrandit lentement en condensant le fer-nickel liquide du noyau.
En se solidifiant, le fer-nickel libère de la chaleur. Pour fixer les idées, le rayon de la terre est d'environ 6500 km ; la graine centrale solide occupe les premiers 1300 km, en partant du centre de la Terre ; le noyau liquide occupe les 2400 km qui suivent ; le "manteau" rocheux pâteux occupe les 2750 km qui suivent, et la "croûte solide" occupe environ les derniers 50 km. Partons maintenant depuis la surface ; la température du sol est de l'ordre de la température moyenne annuelle de l'air, soit environ 15°C à  Nîmes, ou 12°C à  Paris.
La température augmente vers la profondeur d'environ 30°C tous les km au départ, mais moins vite quand on descend très bas. A 100 km, on est à  peu près à  900°C ; à  200 km, à  1300°C ; on atteint 2000°C à  550 km. C'est dans la zone 100-300 km que se produit le magma
.
Pourquoi est-il liquide ? Tout simplement parce qu'il fait chaud, et que les roches du manteau fondent partiellement, comme le beure fond si on le met dans une casserole et qu'on le chauffe. En fait, le magma est une fusion partielle des roches du manteau. Ceci veut dire que seuls certains des minéraux de ces roches fondent, d'autres pas. Les minéraux sont des cristaux de roche différents, par exemple le quartz que l'on peut voir dans certaines roches en surface, le mica, la calcite, etc. Si par exemple on met des amandes pilées bien mélangées dans le bloc de beurre que l'on veut faire fondre dans la casserole, dans l'exemple de tout à  l'heure, il est évident qu'en chauffant, seul le beurre va fondre, les amandes vont rester solides. C'est ce qui se passe dans le manteau : seuls quelques minéraux fondent, et forment le magma.
Il peut s'écouler (vers la surface pour faire des volcans) en s'échappant entre les fractions restées solides qui demeurent dans le manteau. On a donc dans la terre, en partant du centre, du solide (la graine), du liquide (le noyau) puis du pâteux (le manteau) qui est en fusion partielle et produit le magma.
 
Seule la croûte en surface est véritablement solide.

Ghislain de Marsily,
Professeur de Géologie à  l'Université Paris VI