Recyclage de la croûte océanique

alt=Models for mantle dynamics|vignette|320x320px| Comprendre les prédictions de la dynamique du manteau aide les géoscientifiques à prédire où finira la croûte subductée. Le recyclage de la croûte océanique est un processus tectonique, par lequel les matériaux de surface de la lithosphère sont recyclés dans le manteau par subduction. Les plaques entraînées par la subduction importent des composés volatils et de l'eau dans le manteau, ainsi que des matériaux crustaux qui ont une signature isotopique différente de celle du manteau primitif. L'identification de cette signature isotopique crustale dans les roches dérivées du manteau (comme les basaltes ou les kimberlites de la dorsale médio-océanique) est la preuve d'un recyclage de la croûte océanique. Entre 1906 et 1936, Richard D. Oldham, Andrija Mohorovičić, Beno Gutenberg et Inge Lehmann ont utilisé des données sismologiques pour montrer que la terre était constituée d'une croûte et d'un manteau solides, d'un noyau externe fluide et d'un noyau interne solide. L'utilisation de la sismologie en tant qu'outil pour explorer les couches profondes de la Terre s'est développée au cours des années 1980. Avec ces développements deux écoles d'interprétation se sont opposées : celle de la convection sur l'ensemble du manteau et celle de la convection par couches. Les défenseurs de la convection par couches soutiennent que l'activité convective du manteau est stratifiée en deux couches, séparées par des transitions de phase de correspondant à la réorganisation cristallographique de minéraux comme l'olivine, le grenat et le pyroxène, les transformant pour des structures cristallines plus denses (spinelle, puis pérovskite et post-pérovskite). Les plaques en subduction peuvent avoir une flottabilité négative par rapport au manteau, en raison de leur temps de refroidissement en surface et de leur saturation en eau, mais cette flottabilité négative n'est pas suffisante pour leur faire traverser la transition de phase à 660 km de profondeur.