Corrigé

L’EQUILIBRE ISOSTASIQUE DE LA LITHOSPHERE SUR L’ASTHENOSPHERE
DOCUMENT 1
a
h
Croute océanique ou
continentale
r
Niveau de
référence
P1
P2
h = hauteur de la croûte
r = racine (partie immergée)
a = altitude (partie émergée)
h=r+a
ρc = Masse volumique de la croûte
ρm = Masse volumique du manteau
Manteau
Si la croûte repose à l’équilibre sur le manteau, la pression par unité de surface exercée
en P1 est la même qu’en P2
1° Sachant que P1= ρc . g . h et P2= ρm . g . r, exprimez r en fonction de ρc , ρm et h pour
une croûte océanique ou continentale reposant à l’équilibre sur le manteau.
2° En utilisant les valeurs proposées (voir document 2), déterminer r pour chaque
croûte.
3° En respectant les échelles de hauteur, en utilisant les principes et calculs précédents,
proposez une schématisation représentant l’équilibre des lithosphères océaniques et
continentales rigides sur le manteau asthénosphérique plus ductile.
Eléments à déplacer:
-blocs de lithosphère comprenant la croûte océanique et la croûte continentale
-Niveau marin (ligne bleue)
Corrigé
a
h
Niveau de
référence
Croute océanique ou
continentale
P1
Manteau
r
P2
h = hauteur de la croûte
r = racine (partie immergée)
a = altitude (partie émergée)
h=r+a
ρc = Masse volumique de la
croûte
ρm = Masse volumique du
manteau
Si la croûte repose à l’équilibre sur le manteau, la pression par unité de surface
exercée en P1 est la même qu’en P2
P1=P2
Avec P1= ρc . g . h et P2= ρm . g . r
Donc ρc . g . h = ρm . g . r
ρc . h = ρm . r
r / h = ρc / ρm
r = h . ρc / ρm
Pour la croûte océanique de masse
volumique 2,9
r = h . ρo / ρm
r = 8 . 2,9/3,3 = 7 Km
DOCUMENT 1
Pour la croûte continentale de masse
volumique 2,7
r = h . ρc / ρm
r = 30 . 2,7/3,3 = 24,5 Km
DOCUMENT 2
20
15
10
5
0
5
10
15
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25
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45
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95
100
105
110
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15
10 Niveau de
5
référence
0
5
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20
25
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35
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75
80
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90
95
100
105
110
Manteau asthénosphérique
ρo = masse volumique de la croûte océanique = 2,9
ρc = masse volumique de la croûte continentale = 2,7
ρm = masse volumique du manteau = 3,3
hc = épaisseur de la croûte continentale = 30 km
ho = épaisseur de la croûte océanique = 8 km
Profondeur moyenne des océans = 4 Km
Eléments à
déplacer
Croute océanique
Manteau lithosphérique
Croute continentale
Manteau lithosphérique
Corrigé
20
15
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5
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5
10
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75
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85
90
95
100
105
110
Croute océanique
Croute continentale
Manteau lithosphérique
Manteau lithosphérique
Manteau asthénosphérique
20
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10 Niveau de
5
référence
0
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75
80
85
90
95
100
105
110
DOCUMENT 2
Eléments à
déplacer
ρo = masse volumique de la croûte océanique = 2,9
ρc = masse volumique de la croûte continentale = 2,7
ρm = masse volumique du manteau = 3,3
hc = épaisseur de la croûte continentale = 30 km
ho = épaisseur de la croûte océanique = 8 km
Profondeur moyenne des océans = 4 Km