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Évolution de la densité
de la lithosphère océanique et conséquences
30 minutes
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1. Rappelez ce qu’est la lithosphère océanique et précisez son épaisseur (et donc la
façon dont on la délimite).
Des géologues étudient différentes portions de lithosphère océanique, qui ont toutes
une surface de 1 m2, et dont la croûte a une épaisseur constante, notée HC, de 5 km.
Ils notent :
– HML, l’épaisseur (en mètres) du manteau lithosphérique ;
– HL, l’épaisseur (en mètres) de la lithosphère étudiée ;
– t : l’âge (en années) de la lithosphère étudiée ;
– ρC, la masse volumique (en kg/m3) de la croûte océanique ;
– ρML , la masse volumique (en kg/m3) de du manteau lithosphérique ;
– ρL, la masse volumique (en kg/m3) de la lithosphère étudiée océanique ;
– MC, la masse continentale de la portion étudiée (en kg) ;
– MML, la masse mantellique de la portion étudiée (en kg) ;
– MT , la masse totale de la portion étudiée (en kg).
Ils savent que l’épaisseur totale de la lithosphère océanique dépend de son âge :
HL = 9,2 t1/2.
Ils possèdent aussi les détails suivants concernant les densités des roches :
Roche
Masse volumique
(en 103 kg/m3)
Basalte et gabbro
2,85
Péridotite de la lithosphère
3,3
Péridotite de l’asthénosphère
3,25
2. Une des portions mesure 10 km d’épaisseur. Quel est son âge ?
3. Calculez MC pour toutes les portions étudiées.
4. Calculez MML et MT pour la portion de 10 km d’épaisseur.
5. Donnez une expression de ρL, en fonction de HC, ρC, ρML et t.
6. À quel âge la lithosphère océanique devient-elle plus dense que l’asthénosphère
sous-jacente ?
7. Cela a-t-il une conséquence géologique ?