La notion d`isostasie étudiée au travers du Thème : Le domaine

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La notion d’isostasie étudiée au travers du Thème : Le domaine continental
et sa dynamique
Thème 1-B-1 : La caractérisation du domaine continental : lithosphère continentale,
reliefs et épaisseur crustale
Présentation d’un outil de simulation de l’isostasie
Matériel :
Eprouvettes graduées de 500 mL
Duplos de différentes couleurs
( rouge : croûte continentale / bleu : croûte océanique / vert : manteau lithosphérique/ blanc : glace )
Boulons
Boulons ( = lest)

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Rebond isostatique suite à la fonte d’une calotte polaire
La fonte d’une calotte polaire s’accompagne d’une augmentation d’altitude de la surface de la croûte
continentale appelée rebond isostatique. Il est possible de mettre en évidence et d’estimer ce phénomène à l’aide d’un
outil de simulation.
Image 1 :
Duplos blancs non lestés : glace (d = 0,9)
Duplos rouges lestés : croûte continentale (d = 2,7)
Duplos verts, davantage lestés : manteau lithosphérique (d = 3,3)
_ _ _ Altitude finale
_____ Altitude initiale

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Dualité d’altitude océans-continents
Dans le cadre de l’équilibre isostatique, les données de densité et d’épaisseur des croûtes continentale et océanique
expliquent que l’altitude moyenne des océans soit inférieure à celle des continents.
Reliefs continentaux et épaisseur de la croûte continentale
Extrait du programme de l'enseignement spécifique de SVT :
« Au relief positif qu'est la chaîne de montagnes, répond, en profondeur, une importante racine crustale ».
Image 2 :
Duplos rouges non lestés : croûte continentale (d = 2,7)
Duplos bleus, un peu lestés : croûte océanique (d = 2,9)
Duplos verts, davantage lestés : manteau lithosphérique (d = 3,3)
_ _ _ Altitude moyenne C.O
_ _ _ Altitude moyenne C.C

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Chaîne de montagne et racine crustale ( confrontation des modèles Pratt / Airy )
La formation de relief positif dans une chaîne de montagne s’accompagne en profondeur d’une importante racine
crustale. L’épaississement crustal lié à l’un et l’autre n’est pas équivalent et Il peut-être intéressant d’estimer le rapport
« épaississement relief (r) / épaississement racine crustal (RC)» à l’aide d’un outil de simulation.
Image 3 :
Duplos rouges lestés : croûte continentale (d = 2,7)
Duplos verts, davantage lestés :manteau lithosphérique (d = 3,25)
Modèles de Pratt et d’Airy
Présentation des modèles de Pratt et d’Airy et question : quel modèle est adapté à quel cas déjà évoqué ?
Le modèle de Pratt est bien adapté pour expliquer la différence d’altitudes océans-continents. En effet, la croûte
océanique est plus dense que la croûte continentale, elle émerge alors moins.
Le modèle d’Airy est bien adapté pour le cas d’un épaississement de la lithosphère continentale. En effet, la présence
de racines crustales moins denses que la matière environnante permet de compenser l’excès de masse dû au relief.
Image 3 :
Duplos rouges non lestés : croûte continentale (d = 2,7)
Duplos verts, davantage lestés : manteau lithosphérique (d = 3,3)
Surface de compensation
r
RC

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Thème 1-B-2 : La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de
montagnes
Moteur de la subduction (Etude d’un déséquilibre isostatique)
Quand densité moyenne lithosphère océanique > densité moyenne asthénosphère, il y a rupture de l’équilibre isostatique, la lithosphère
océanique plonge dans l’asthénosphère : c’est la subduction.
Image 4 :
Duplos bleus, lestés : croûte océanique (d = 2,9)
Duplos verts, davantage lestés : manteau lithosphérique (d = 3,3)
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1 L.O jeune
2 L.O âgée
Variation altitude C.O