La lithosphère est l’enveloppe de roches rigides qui constitue la surface de la Terre. Elle est composée de la croûte terrestre d’une part et de la partie supérieure du manteau de notre planète, où l’olivine est le minéral le plus abondant, d’autre part. Sous cette enveloppe rigide se trouve l’asthénosphère, couche ductile capable de se déformer lentement au cours des temps géologiques. Que se passe-t-il à la frontière entre ces deux couches dont les propriétés mécaniques sont si différentes ? Hosni Idrissi, chercheur à l’IMMC de l’UCLouvain, a co-supervisé une étude internationale visant à répondre à cette question en se penchant sur les propriétés mécaniques de l’olivine. Les auteurs de cette étude publiée dans Nature ont observé, grâce à la microscopie électronique, le comportement de l’olivine lorsqu’elle se déforme sous fortes contraintes. Ils ont ainsi constaté que, dans ces conditions, les parois entre les grains d’olivine présentent une fine couche vitrifiée qui résulte de l’effondrement mécanique de la structure cristalline (voir illustration). Cette observation éclaire d’un nouveau jour les propriétés mécaniques de la roche car un verre possède des propriétés mécaniques très spécifiques, en particulier une chute brutale de viscosité au voisinage d’une température caractéristique appelée température de transition vitreuse. Les auteurs proposent donc que le ramollissement de cette fine couche intergranulaire serait le déclencheur du changement de comportement mécanique entre la lithosphère et l’asthénosphère. Cette avancée scientifique représente une étape importante vers une meilleure compréhension de l’origine des séismes.
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