Exercice : La lithosphère océanique 1

Exercice : La lithosphère océanique
1- La lithosphère océanique n'a pas partout la même épaisseur.
Expliquer pourquoi et donner les valeurs extrêmes de cette épaisseur.
2- Le tableau ci-dessous présente les densités du manteau lithosphérique, de la croûte océanique et de
l'asthénosphère.
Manteau lithosphérique Croûte océanique Asthénosphère
3,3 2,8 3,25
a) Avec une épaisseur de croûte océanique e = 7 km, calculer l'épaisseur E de la lithosphère océanique
à partir de laquelle la densité moyenne de la lithosphère devient supérieure à celle de l'asthénosphère.
b) L'épaississement de la lithosphère océanique s'effectuant selon la loi E = 9,2 √ t (E en km et t en 106
ans). A quel âge la lithosphère atteindra-t-elle cette situation ?
c) Quelle(s) conséquence(s) cette situation instable peut-elle engendrer ?
3- En appliquant le modèle d'Airy à la lithosphère s'enfonçant dans l'asthénosphère :
a) Modéliser les conséquences du dépôt de 2000m de sédiments dans un bassin océanique de 2000m de
profondeur
b) Calculer la nouvelle profondeur du bassin.
On précise : densité de l'eau de mer : de = 1,03 densité des sédiments : ds = 2,19

Corrigé de Exercice : La lithosphère océanique
1 De quelques kilomètres à une centaine de kilomètres
Epaississement de la lithosphère qui se refroidit, associé à l'enfoncement de
l'isotherme 1350°C de part et d'autre de la dorsale
et à l'accumulation sédimentaire sur la croûte.
$
$$
$
C SC Cal
2
2a schéma
(7+E)3,25 = 7x2,8 + 3,3xE on trouve E =63 km
**
*
2
1
2b 63=9,2 √ t d'où t = 47 M.a. environ
(nbx chiffres après la virgule interdits ici…)
*
* 2
2c phénomène de subsidence
et éventuelt de subduction si rupture (moteur du mvt)
$
$
1
3a Surface de compensation : toutes les pressions exercées sur cette surface sont
égales
modélisation avec eau/sédimt/lithosphère/asthénosphère
et non croûte/manteau
Schéma Au dessus de la surface de compensation
Avant sédimentation 2000m d'eau lithosphère, asthénosphère d'épaisseur x
Après sédimentation et réajustement isostatique : x m d'eau, 2000m de sédiments,
lithosphère
$$
**
**
**
1
6
3b
xDe + 2000 Ds = 2000De + x Da
x (De - Da) = 2000 (De - Ds)
x = (De - Ds)* 2000/ De - Da = 2000* 1,16/2,22
d'où x = 1045 m
*
* 2
Expression orale 1
Rigueur scientifique et structuration de la présentation 2
SUJET : La lithosphère océanique
DOCUMENTS : densités, relation âge/épaisseur de la lithosphère
océanique, exemple d'application du modèle d'Airy
NOM
* EXPOSE AUTONOME :
- Structuration et rigueur
2
 Connaissances
4
* PRODUCTION
Schémas
Calculs
8
5
* COMMUNICATION ORALE 1
Remarques générales :