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La lithosphère est une enveloppe rigide et cassante qui flotte sur l'asthénosphère ductile. Elle est composée de la croûte et du manteau lithosphérique. Par convention, la limite lithosphère/asthénosphère correspond à l'isotherme des 1300°C, température à laquelle la péridotite du manteau passe d'un comportement rigide/cassant à un comportement ductile.
Nous avons vu dans le chapitre précédent que lorsque la lithosphère océanique vieillit, elle refroidit. Ainsi, l'isotherme des 1300°C descend en profondeur. Cela implique donc que la lithosphère océanique s'épaissit avec l'âge.
Le manteau lithosphérique (d=3.3) étant plus dense que la croûte océanique (d=2.9), la densité moyenne de la lithosphère augmente lorsqu'elle s'épaissit et finit par dépasser celle de l'asthénosphère (d=3.25). La lithosphère océanique ne peut alors plus flotter sur l'asthénosphère rendant possible son plongement dans l'asthénosphère ou subduction.
Tracé des isothermes de part et d'autre d'une dorsale. Pour rappel, l'isotherme des 1300°C correspond par convention à la limite lithosphère/asthénosphère cf. Chapitre 2 et 3.
On cherche ici à répondre à ces deux questions :
A quel âge est-ce qu'une lithosphère océanique ne devient plus en mesure de flotter sur l'asthénosphère ?
Quelle est alors son épaisseur ?
Pour cela, téléchargez le fichier LibreOfficeCalc de travail et réalisez les opérations ci-dessous. (Si besoin, utilisez les fiches techniques LibreOfficeCalc ou Excel)
Reportez dans le fichier les valeurs de densité (cases jaunes)
Appliquez la formule donnée dans le fichier pour calculer l'épaisseur de la lithosphère océanique pour les âges demandés.
Appliquez une formule pour calculer l'épaisseur du manteau lithosphérique aux âges demandés. On considérera que la croûte océanique fait 7 km d'épaisseur.
Appliquez une formule pour calculer la densité moyenne de la lithosphère océanique aux âges demandés.
Tracez un graphique permettant de répondre à la première question en gras ci-dessus. Vous montrerez par une construction graphique superposée l'exploitation que vous en faites.
Tracez un graphique permettant de répondre à la seconde question en gras ci-dessus. Vous montrerez par une construction graphique superposée la lecture que vous en faites.
Répondez aux deux questions en gras dans le cadre prévu à cet effet.
Les plus vieilles lithosphère océaniques ont 180 Ma. Comment expliquez-vous cela ?
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