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CHAPITRE II. ISOSTASIE EN ANTARCTIQUE. LA DERNIÈRE DÉGLACIATION ET SES CONSÉQUENCES.FIG. II.2 - Variations de la constante de tempsTen fonction du nombre d’ondek, pour une couche de viscosité1et d’épaisseurHrecouvrant un demi-espace de viscosité2. Le rapport1=2est indiqué sur chaque courbe. D’après(McConnell 1965)fonction dek, mais adopte des comportements variab<strong>le</strong>s en fonction du contraste de viscosité (voir figureII.2). On observe un comportement assez voisin quand on remplace la couche supérieure de viscosité différentepar une couche élastique surmontant <strong>le</strong> demi-espace infini, ce qui correspond à une modélisationsimp<strong>le</strong> mais assez réaliste du comportement terrestre. L’adjonction de l’épaisseur élastique sur une couchevisqueuse a un effet sur <strong>le</strong> mouvement vertical provoqué par la charge (c’est <strong>le</strong> rapport!0=!01déjà évoqué,qui traduit la part de la charge de surface transmise au manteau), mais aussi sur la répartition de lacharge. Sans lithosphère rigide, une charge ponctuel<strong>le</strong> serait perçue comme tel<strong>le</strong> par <strong>le</strong> manteau visqueux,alors que la rigidité f<strong>le</strong>xura<strong>le</strong> et l’épaisseur de la lithosphère provoquent une déf<strong>le</strong>xion, qui transforme unecharge ponctuel<strong>le</strong> en une charge apparente de longueur d’onde beaucoup plus importante au niveau del’interface lithosphère - manteau (voir figure II.3). C’est par <strong>le</strong> biais de cette longueur d’onde apparentequ’une couche élastique, dont la réaction propre est instantanée, peut modifier la constante de temps derelaxation visqueuse du manteau.Dans <strong>le</strong> cas d’un manteau visqueux très épais, et uniforme (assimilab<strong>le</strong> à un demi-espace infini), onmontre que la réponse vertica<strong>le</strong> de la croûte est régie par la constante de tempsT(k), et par <strong>le</strong> coefficientde proportionnalitég2k2.L’interaction entre l’épaisseur visqueuse à prendre en compteHet la longueur d’ondemontre que pourdes charges très étendues, la compensation fera intervenir la viscosité du manteau inférieur, <strong>le</strong>s constantesde temps donneront des réponses très retardées par rapport à la variation de la charge.Les deux cas explicités (manteau très épais et très mince) donnent lieu à des approximations qui modifientradica<strong>le</strong>ment la réponse visqueuse, non seu<strong>le</strong>ment quantitativement, mais qualitativement, par <strong>le</strong> biaisdes temps de relaxation. Il faut donc être attentif au fait que, avec ce genre d’approximation, <strong>le</strong>s comportementsrespectifs d’un manteau uniforme et d’un manteau stratifie en couches minces de viscosité seronttrès différents (ce qui peut s’exprimer par la non-continuité entre <strong>le</strong>s domaines d’approximation). En particulier,on ne peut inclure <strong>le</strong> cas(manteau uniforme))comme un cas particulier du cas général(manteaustratifié))puisque <strong>le</strong>s deux problèmes sont différents. Le choix de l’un ou l’autre type de manteau doitdonc être justifié par des considérations physiques indépendantes.42

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