Activité géologique

Définition

L'activité géologique est l'ensemble des actions ou événements dynamiques qui interviennent à la surface de la Terre en raison de l'application de forces naturelles. Tout phénomène géologique résulte des mouvements des plaques tectoniques sous la surface de la Terre.

Simulation de l'activité géologique :

Les principales composantes de l'activité géologique terrestre sont la gravité, les changements de température, les gel et dégel, les réactions chimiques, les secousses sismiques et les agents du vent et de l'eau en mouvement, la glace et la neige.

Explications

L'activité sismique est un type spécifique d'activité géologique. Ce type d'évènement géologique est entraîné par des forces internes à la terre qui provoquent un réajustement le long des lignes de faille des plaques tectoniques.

Cycle des phénomènes

Les événements géologiques à l'échelle mondiale semblent suivre un modèle. Ainsi, le pouls de la Terre est considéré comme une multitude d'événements géologiques désastreux qui interviennent tous les 27 millions d'années. Effectivement, les événements géologiques catastrophiques, comme les éruptions volcaniques massives, semblent suivre un cycle spécifique.

Toutefois, les géologues ne savent souvent pas précisément quand des événements géologiques spécifiques se sont déroulés dans le passé. Grâce aux améliorations des techniques de datation radio-isotopique, utilisées pour dater les roches et le carbone, les barrières à la datation des événements géologiques deviennent moins un obstacle.

Aussi, des éléments de preuve suggèrent que des événements tels que les volcans, la réorganisation des plaques, l'élévation du niveau de la mer (les événements géologiques connus pour provoquer des extinctions massives) suivent un cycle de 27,5 millions d'années.

Même si l'idée que les événements géologiques sont aléatoires au fil du temps, des études fournissent des preuves statistiques d'un cycle commun, suggérant que ces événements géologiques sont corrélés et non aléatoires. Une étude, notamment, prend en compte et analyse 89 événements géologiques bien connus survenus au cours des 260 millions d'années.

Ces événements incluent des périodes d'extinctions marines et non marines, des événements anoxiques océaniques majeurs, des éruptions de crues continentales et de basalte, des fluctuations du niveau de la mer, des impulsions mondiales de magmatisme intraplaque et des périodes de changements dans les taux de propagation des fonds marins et de réorganisations des plaques.

Les résultats suggèrent que les événements géologiques mondiaux sont généralement corrélés et semblent se présenter sous forme d'impulsions avec un cycle sous-jacent d'environ 27,5 millions d'années.

Ces types de changements géologiques énormes sont comparés à un battement de coeur – comme si la Terre avait une "impulsion" et que ces activités faisaient partie de cette impulsion. En d'autres termes, la Terre a un rythme géologique de 27,5 millions d'années.

Chaleur interne d'une planète

En général, les planètes produisent de la chaleur en fonction de leur taille. Les atomes radioactifs se désintègrent à l'intérieur, et la conduction et la convection transportent cette de l'intérieur vers la surface. Les plus grosses ont plus de gravité, et la pression due à la gravité contribue à créer un intérieur en fusion qui peut stimuler l'activité géologique. De plus, plus la planète est grande, plus la chaleur interne met du temps à atteindre la surface.

Il n'y a pas de mystère ici : si vous retirez une grosse pierre et une petite pierre d'un feu de camp, la petite se refroidit rapidement, tandis que la grande reste au chaud plus longtemps. Les planètes sont les mêmes.

La simple idée d'une augmentation de la chaleur interne en fonction de la taille nous en dit long sur l'évolution planétaire puisque l'activité géologique sur les planètes est motivée par la chaleur provenant de l'intérieur.

Un petit corps planétaire se refroidit très rapidement et son intérieur produit peu de voiture il contient moins de matières radioactives. Ainsi, la surface d'une petite planète présente d'innombrables cicatrices de cratères résultant d'impacts survenus au cours des temps géologiques.

D'un autre côté, un grand corps planétaire retient sa chaleur plus longtemps et son intérieur produit beaucoup d'énergie à partir d'une plus grande masse de matière radioactive. Cette chaleur interne va entraîner le volcanisme et la tectonique, qui remodèlent constamment la surface. Par conséquent, la surface d'une grande planète sera jeune et présentera moins de cratères d'impact.

Le taux et le mode de transfert de chaleur du centre de la planète vers la surface contrôlent le taux d'activité géologique à la surface. Si la planète est petite et s'est refroidie, le centre n'est pas beaucoup plus chaud que la surface et la chaleur peut être évacuée vers l'extérieur par conduction.

Cependant, si une planète est grande et possède beaucoup d'énergie provenant de la désintégration radioactive, le centre sera beaucoup plus chaud que la surface.

La forte différence de température entre le centre et la surface induit une convection dans le manteau, qui est un mouvement de masse lent de la matière chaude et légèrement plastique. Si elles sont suffisamment chaudes, les couches rocheuses internes d'une planète peuvent s'écouler lentement. Des panaches chauds de matière convective s'élèvent dans l'asthénosphère créent des "points chauds" sous la lithosphère.

De tels points chauds produisent des volcans. Les îles hawaïennes en sont un exemple terrestre, et les volcans géants de Vénus et de Mars pourraient également être situés au-dessus de points chauds générés par convection. Une planète plus petite avec un intérieur plus froid à moins de chaleur interne pour créer un mouvement convectif dans le manteau, et donc moins d'énergie interne pour piloter l'activité sismique, la tectonique ou les volcans.

Des idées simples sur la génération et le transfert de chaleur à l'intérieur des planètes nous permettent de comprendre les différences de caractéristiques géologiques d'une planète à l'autre. Si nous classons les corps planétaires terrestres par ordre de taille croissante, nous constatons exactement ce à quoi nous nous attendrions, une progression vers des surfaces plus jeunes et une activité géologique s'accumulent.

La règle générale selon laquelle les grandes planètes restent chaudes plus longtemps n'a rien à voir avec la chaleur solaire atteignant la planète depuis l'extérieur. Le Soleil n'est la source de chaleur dominante que pour environ le mètre supérieur de la surface; cette couche se réchauffe pendant la journée et se rafraîchit la nuit. La chaleur du Soleil ne pénètre pas à plus de quelques mètres de la planète.

Comme vous le savez peut-être, l'intérieur d'une grotte reste à peu près à la même température toute la journée, et même toute l'année, car les couches rocheuses environnantes isolent la grotte. De même, l'intérieur d'une planète est isolé.

La chaleur à l'intérieur d'une planète qui fait fondre la roche et crée de la lave volcanique provient presque entièrement des sources de chaleur à l'intérieur de la planète elle-même, et non du Soleil (bien que les éléments radioactifs produisent la chaleur se serait autrefois formée lors d'une explosion stellaire appelée supernova).

Pour avoir une chaleur interne importante, une doit être suffisamment grande pour contenir suffisamment de matières radioactives et suffisamment grande pour fournir une certaine isolation permettant de retenir cette chaleur. Ainsi, les petits astéroïdes, par exemple, n'ont pas assez de chaleur interne pour être géologiquement actifs.

Cependant, il existe également une source d'énergie qui a touché toutes les planètes, quelle que soit leur taille. Peu de temps après sa formation, chaque planète a été partiellement chauffée par d'innombrables planétésimaux qui s'y sont écrasés. Il s'agissait de matériaux de la formation du système solaire, et l'énergie cinétique des impacteurs s'est transformée en énergie thermique lors de leur collision.

Cela explique pourquoi nous trouvons des météorites provenant d'astéroïdes indifférenciés qui ont été thermiquement modifiés : l'astéroïde dont elles proviennent n'était pas assez gros pour fondre complètement, mais impacte des parties fondues de la surface.

Une autre source d'énergie thermique indépendante de la taille est le chauffage marémoteur. Io est le corps géologiquement le plus actif du système solaire et il a à peu près la même taille que la Lune terrestre. Il est trop petit pour avoir un échauffement radioactif important. Au lieu de cela, la gravité massive de Jupiter exerce d'énormes contraintes sur l'intérieur d'Io. La friction qui en résulte chauffe le satellite de l'intérieur.

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