exercice/ les moteurs de la subduction

EXERCICE/ LES MOTEURS DE LA SUBDUCTION
On cherche à comprendre pourquoi, au niveau des marges actives, une plaque lithosphérique océanique s’enfonce.
Au cours de son éloignement de l’axe de la dorsale (à une vitesse moyenne de 8cm/an), la lithosphère océanique
s’hydrate et se refroidit. Cela se traduit par un enfoncement de l’isotherme 1300°C (qui marque la limite entre
lithosphère et asthénosphère) : il s’en suit un épaississement progressif de la lithosphère océanique par sa base,
par adjonction d’une semelle de manteau froid et lourd. Cet épaississement est donc fonction de l’âge de la plaque
lithosphérique selon la formule : H = 9,2 (âge)1/2 (ou H est l’épaisseur totale de la plaque océanique, en m ; l’âge est
donné en années)/
La densité de la croûte océanique étant dc = 2,9, et celle du manteau lithosphérique dm = 3,3, on peut calculer la
densité de la plaque lithosphérique océanique (dp) en faisant la moyenne pondérée des épaisseurs relatives de ces 2
parties de cette plaque :
Dp = (dc.Hc + dm.Hm) /H
(avec Hc = épaisseur de la croûte, valeur constante = 6km, et Hm = épaisseur du manteau lithosphérique)
Q1 : Calculez les densités d’une plaque océanique à 50, 200 et 800 km de sa dorsale d’origine. Que constatez
vous ?
Q2 : Comparez ces valeurs avec la densité de l’asthénosphère (d =3,25).
Q3 : Reconstituez le scénario qui conduit au plongement d’une plaque lithosphérique sous une autre dans une zone
de subduction.