Evolution de la lithosphère océanique
mis à jour le 20/06/2008
Un formulaire interactif permet de suivre l'évolution de l'épaisseur, de la masse volumique, du géotherme et de la composition minéralogique de la lithosphère océanique. Par comparaison avec la masse volumique de l'asthénosphère, on débouche sur la notion de "moteur " de la subduction.
mots clés :
métamorphisme, subduction, lithosphère océanique, hydratation, Tice, simulation, tutoriel
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La
lithosphère océanique se modifie lorsqu'on s'éloigne
de l'axe de la dorsale
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1)
La masse volumique de la lithosphère océanique varie lorsqu'on s'éloigne
de la dorsale
Du fait de l'abaissement
de l'isotherme 1200°C (dû au refroisissement) , la lithosphère
océanique s'épaissit lorsqu'on s'éloigne de la
dorsale (l'épaisseur de la croûte est constante, seule
varie, l'épaisseur du manteau océanique). Les géophysiciens
ont montré de manière empirique, que l'épaisseur
de la lithosphère océanique pouvait s'exprimer sous la
forme :
D'autre part, des
observations pétrographiques ont montré que la croûte
océanique était formée comme l'indique le schéma
ci-dessous :
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Pour
calculer la masse volumique de la lithosphère,
il suffit de considérer une section de lithosphère
ayant une forme d'un parallépipède de 1 m2 de section
et dans ce cas, le calcul d'une masse volumique "moyenne"
peut s'écrire :
(Epaisseur
de croûte océanique(en m) * masse volumique de la
croûte océanique + Epaisseur du manteau océanique
* Masse volumique du manteau océanique) / Epaisseur de
la lithosphère
Masse
volumique de la croûte océanique : 2850 kg/m3
Masse
volumique du manteau océanique : 3300 kg/m3
Exemple
:
Pour une épaisseur de lithosphère de 50 km ( la
croûte a une épaisseur de 5 km et le manteau océanique
45 km) : (5000 * 2850 + 45000 * 3300) / 50000 = 3255 kg/m3
L'évaluation
du géotherme est donnée par la formule (en
considérant le géotherme constant sur toute l'épaisseur
de la lithosphère) :
1200
(température à la limite de l'asthénosphère)
/ Epaisseur de la lithosphère
Exemple
: Pour une épaisseur de lithosphère de 50 km :
(1200
/ 50 ) = 24°C/km
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Le tableau
ci-dessous effectue les calculs, il vous suffit d'indiquer l'épaisseur
de la croûte, les masses volumiques, la vitesse de fonctionnnement
de "votre dorsale"; pour n'importe quelle distance à
l'axe de la dorsale, le calcul s'effectue, il est alors possible de connaître
à cette distance, l'âge de la lithosphère, son épaisseur,
la masse volumique moyenne et la valeur du géotherme.
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auteur(s) :
Jean-Pierre Leclerc, professeur de SVT au lycée François Truffaut de Challans, professeur de SVT au lycée François Truffaut de Challans
information(s) pédagogique(s)
niveau : 1ère
type pédagogique : logiciel, didacticiel, exercice, travaux pratiques
public visé : enseignant, élève
contexte d'usage : atelier, classe, salle multimedia
référence aux programmes :
Structure, composition et dynamique de la Terre
La convergence lithosphérique et ses effets
La tectonique des plaques : l'histoire d'un modèle
La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes.
ressource(s) principale(s)
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Formation et évolution de la lithosphère océanique
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Leclerc Jean-Pierre
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