Expliquer le découpage interne de la Terre Exercice de connaissances

Lorsque la mobilité horizontale des masses continentales a été admise, l'étude des zones en subduction a permis de faire la distinction entre la lithosphère rigide et l'asthénosphère ductile.

Dans un premier temps, l'analyse des vitesses des ondes sismiques au niveau des zones de subduction révèle des anomalies. En effet les ondes émises lors des séismes sont soit anormalement rapides ce qui indique qu'elles traversent des zones froides, soit anormalement lentes ce qui indique alors qu'elles traversent des zones chaudes. Des mesures des flux géothermiques ont par la suite confirmé ces observations et montrent que sur une zone de subduction, une structure froide semble plonger dans une structure plus chaude.

Puis Wadati en 1930 et Benioff en 1955 notent une disposition remarquable des foyers sismiques dans les bordures océaniques marquées par une fosse profonde. Ils se répartissent selon un plan incliné d'épaisseur d'une centaine de km nommé depuis plan de Wadati-Benioff. Les foyers des séismes sont de plus en plus profonds à mesure que l'on s'éloigne de la bordure océanique peuvant atteindre plus de 700 km de profondeur. Ces observations révèlent la présence, jusqu'à une profondeur importante, d'une structure rigide au comportement cassant.

En 1967, Oliver et Isacks interprètent ce plan comme une surface de glissement entre deux plaques lithosphériques, la plaque plongeante étant toujours la plaque océanique. Ces lieux où la plaque océanique disparaît sous la plaque continentale sont en accord avec la théorie de Hess sur l'expansion du domaine océanique. Oliver et Isacks distinguent alors la lithosphère, couche au comportement rigide et cassant, de l'asthénosphère, couche peu rigide au comportement ductile (capacité d'un matériau à se déformer sans se rompre).

Aujourd'hui les géologues considèrent que la limite entre la lithosphère et l'asthénosphère correspond à peu près à l'isotherme 1 300 °C.