Quels arguments ont suggéré un retour de la croûte océanique dans

TP5 – LA LITHOSPHERE ET L'ASTHENOSPHERE
Nom:…………………………………………………………
Dans le modèle de l’expansion océanique, la croûte océanique mise en place au niveau des dorsales retourne dans le
manteau au niveau des fosses océaniques.
Quels arguments ont suggéré un retour de la croûte océanique dans le manteau au niveau des fosses océaniques ?
Saisir et exploiter des données sur un logiciel (Sismolog) - Communiquer à l’écrit (schéma) et à
l’oral. Recenser, extraire et organiser des informations à partir de graphiques.
Capacités et attitudes :
ACTIVITE 1- Les zones de subduction
 1ère étape: Identifier les caractéristiques d'une zone associée à une fosse océanique (ex: Fosse du Japon).
 2ème étape: Compléter le fond de coupe fourni ci-dessous, réalisé au niveau de la fosse du Japon."
0
100
200
300
400
500
600
700
Profondeur
(en km)
0
Légendes (couleurs):
270
540
810
1080
1350
Distance (en km)
0
TITRE: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ACTIVITE 2- Etudier la vitesse des ondes sismiques
1°- En 1964, les sismologues américains J. Oliver, B. Isacks et L Sykes observent que les ondes P parviennent 2s plus tôt à la station
Tonga qu'à la station Fidji, pourtant toutes les 2 équidistantes de l'épicentre du séisme. A l'aide des docs. 1 et 2 fournis, formuler
une hypothèse pour expliquer le décalage temporel des ondes entre les deux stations (Tonga et Fidji).
2°-
Ces géologues ont découvert une sous-couche dans le manteau, faite d'un matériau ductile. Cette "couche" du manteau a été
appelée : asthénosphère. Grâce au doc. 4, estimer la température au sommet de l’asthénosphère (Reporter cette valeur sur
le graphique). Sur le graphique 5, tracer le Moho et indiquer le nom des 2 couches délimitées. Délimiter sur ce graphique
la zone où les ondes sismiques ralentissent. Expliquer ce ralentissement. Légender le graphique, en conséquence.
Vitesse (km.s-1)
Température
(°C)
Croûte
Manteau
Profondeur
Pression (kbar)
Doc. 4 – (km)
LE GEOTHERME MOYEN OCEANIQUE. Cette courbe décrit l'évolution de la
température des roches en fonction de la profondeur (et donc de la pression) en milieu
océanique. Vers 1300°C, des études ont montré qu'une péridotite du manteau a un comportement
ductile: cela signifie que, si elle est soumise à une contrainte, elle se déforme sans casser, telle
de la pâte à modeler. Dans un matériau ductile, les ondes sismiques sont ralenties.
Profondeur (km)
Doc. 5 – VITESSE DES ONDES SISMIQUES P ET S EN FONCTION
DE LA PROFONDEUR EN MILIEU OCEANIQUE.
3. Compléter votre schéma de l'activité 1 en indiquant la position de l’isotherme 1300°C et du plan de Benioff, selon lequel
s'alignent les foyers des séismes. (isotherme : ligne le long de laquelle la température des roches est constante)
4. CONCLUSION : Récapituler les caractéristiques respectives de la lithosphère océanique et de l’asthénosphère (roches,
température, rigidité)