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Calcul densité plaque lithosphérique



  1. #1
    arnor

    Calcul densité plaque lithosphérique


    ------

    Salut,

    Je me demande depuis ce matin et sans succès comment je peux calculer la densité de la plaque lithosphérique en un point sachant que je possède la densité de la croûte océanique d = 3 celle du manteau lithosphèrique d = 3.3 l'age = 9Ma et l'épaisseur de 30km, et pourtant je ne trouve pas la relation (je connais le résultat qui est de 3.24) Quelqu'un peut t-il me donner la relation pour arriver à ce résultat.

    @+

    -----

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  3. #2
    Mecton

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Salut,

    Pour calculer à la louche la densité de la lithosphère océanique il te faudrait l'épaisseur et la densité de la couche de sédiment, de basalte, de serpentine et celle du manteau lithospherique.
    Ensuite c'est un problème mathématique simple que je te laisse résoudre.

  4. #3
    arnor

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    salut,

    Petite précision:
    la croute conserve toujours une épaisseur constante de 6km.
    Voila toutes les données que j'ai comment faire pour retrouvé la densité de 3.240...

  5. #4
    Mecton

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Salut alors voici les données supplémentaire qu'il te faut pour une lithosphère océanique :
    - couche de sédiments : épaisseur ( ep.)= 300m
    densité ( d ) = 1.93 à 2.3
    -couche de basaltes : ep. = 1.7 km +/- 0.8 km
    d = 2.55
    -couche de serpentines : ep. =4.8 km +/- 1.4 km
    d = 2.95
    Ce sont les chiffres pris dans un dico de géol.
    Ce qui est étonnant c'est qu'avec ces chiffres on ne peut pas avoir une densité de la lithosphère océanique supérieure à 3 !!!!
    Or l'asthénosphère a une densité de 3.4.... Du coup je me demande comment la plaque peut pénétrer l'asthénosphère par subduction.
    Il doit manquer des données...
    Merci de m'avoir ouvert les yeux !

  6. #5
    arnor

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Salut Mecton,

    Aucune donnée n'est manquante j'ai scanné le schéma, c'est plus parlant:




    Voila donc ce que je veux s'est retrouver d1 (3.24) par le calcul comme ca je pourrai ensuite calculer les autres (d2,d3,d4...).

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Mecton

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Tu es en 1ère ou Tle je pense, essaye de voir cette exercice comme un exo de maths, tes connaissances en SVT ne servent pas à grand chose dans la résolution du calcul de la densité.
    Tout d'abbord essaye d'analyser ton document, c'est à dire extraire uniquement les données utiles pour ton calcule. Ensuite, et seulement ensuite, essaye d'exploiter ces données pour ton calcul
    Allé c'est vraiment pas sorcier

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  10. #7
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Citation Envoyé par Mecton Voir le message
    Il doit manquer des données...
    Merci de m'avoir ouvert les yeux !

    La densite du gabbro isotrope et stratiforme par exemple......

    La chose etonnante, c'est l'age de la plaque. Il est fort probable que la densite de la croute oceanique varie avec l'age de celle-ci mais dans quelle mesures et avec quelle relation, sorry je ne peux pas t'aider sur ce coup-la. Par contre, la variation de l'epaisseur du manteau lithospherique est donne.


    Apres la lecture de ton schema; la densite de d1, je pense que c'est une donnee; tu n'as pas besoin de savoir comment la calculer pour calculer d2, 3,4,5....

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  11. #8
    Yves2

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Citation Envoyé par Tawahi-Kiwi Voir le message
    La chose etonnante, c'est l'age de la plaque. Il est fort probable que la densite de la croute oceanique varie avec l'age de celle-ci mais dans quelle mesures et avec quelle relation, sorry je ne peux pas t'aider sur ce coup-la. Par contre, la variation de l'epaisseur du manteau lithospherique est donne.
    T-K
    Hello,
    Oué, la densité de la croute océanique varie surement avec l'age dans la vraie vie mais pas dans son exo.
    Mais je suis pas sûr qu'elle soit si importante que ça en fait, même si on la prennait en compte : n'est ce pas plutôt l'épaississement de la lithosphère qui fait que la densité moyenne, justement, augmente, et donc entraine l'ensemble vers le fond ? Le poids des sédiments doit jouer aussi, bien sûr, mais dans quelle mesure ?
    Bon moi en tout cas j'ai trouvé la solution
    d1 est bien une donnée, mais elle aide à comprendre comment trouver les autres, je crois qu'arnor l'a compris.
    Allez, mon coup de pouce : dans "densité moyenne", il y a le mot "densité" et le mot ........ Alors ?

    Yves

  12. #9
    Mecton

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Citation Envoyé par Tawahi-Kiwi Voir le message
    La densite du gabbro isotrope et stratiforme par exemple......



    T-K
    Ah bon ? c'est pas la même que celle des basaltes ? pourquoi ça ? Les magma qui leur ont donné naissance sont de même nature chimique non ?
    Après ça moi et la structure des ophiolites on est pas super potes...

  13. #10
    black adder

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    bon en fait, c'est assez simplifié et l'âge n'intervient pas dans le calcul. Il ne s'agit que d'une moyenne de densité à un point.
    Tu as 6km de croute océanique de densité 3 auquels tu ajoutes 24km (30-6) de manteau lithosphérique de densité 3,3. Pour avoir la densité moyenne sur 30 km tu fais ((6x3)+((30-6)x3,3)/30)=3,24
    On se rend vite compte que plus on augmente la proportion de manteau lithosphérique, plus la densité augmente, et dépassera celle du manteau asthénosphérique et elle pourra plonger. En revanche, la densité de la croûte continentale reste supérieure.

  14. #11
    Mecton

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    n'est ce pas plutôt l'épaississement de la lithosphère qui fait que la densité moyenne, justement, augmente, et donc entraine l'ensemble vers le fond ?
    En fait les matériaux lithosphériques ayant la même densité que l'asthenosphère, le plongement ne peut s'expliquer par un épaississement par sous plaquage de roches mantelliques.
    Je pense ( arrêtez moi si j'dérape ) que la lithos. océanique passe naturellement sous la lithos. continentale. Il s'en suit des changement de pression et température si bien que les basalte s'éclogitisent : il gagne en densité ( d=3.4 ). Ils agissent alors comme un leste et ce n'est que lorsqu'ils sont éclogitisé que la plaque plonge dans l'asthénosphère.

    Le poids des sédiments doit jouer aussi, bien sûr, mais dans quelle mesure ?
    L'épaisseur de sédiment est quasi négligeable ( quelques centaines de mètres ), en plus il n'y a qu'une faible partie qui suit la croute océanique dans le manteau.

  15. #12
    arnor

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Bonjour à tous,

    Un grand merci pour m'avoir aider, vraiment très sympa ce forum. Je cherchais à tout prix une relation avec l'age dans le calcul...
    Je ne résiste pas à l'envi de vous dire ce que jai trouvé:
    d2 = 3.255 ; d3 = 3.264 ; d4 = 3.282 ; d5 = 3.285 ; d6 = 3.152 (bizarre le dernier vous pouvez me le confirmer) ?

    Donc on constate que la flottabilité de la plaque océanique s'annule à partir de 16Ma en effet sa densité est alors plus grand que celle de l'Asthénosphère, Cette différence de densité est le moteur principal de la subduction.

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  17. #13
    Mecton

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Attention Arnor ici tu as une coupe schématique de "marge passive" : c'est à dire qu'il n' y a pas de subduction ( = plongement de la lithosphere oceanique sous la lithosphere continentale ). Regarde bien ta coupe : il n' y a pas de subduction. Désolé si , en parlant de subduction, on t'as induit en erreur.
    Et si au bout de 16 Ma il n'y a pas subduction c'est la lithosphere oceanique est souée à la lithosphere continentale qui a une faible densité.
    Voila bonosir

  18. #14
    arnor

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    mais elle va bien plongé ensuite?

  19. #15
    Mecton

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Pourquoi plongerait elle ? selon le schéma elle est sable, bien accrochée à la lithosphère océanique qui l'aide à resté en surface malgré une densité élevée entre d2 et d5.
    Elle va bien finir par plonger cette lithosphère océanique : aucune lithosphère océanique n'excède 180 Ma de durée de vie. Tu as raison mais elle ne coulera pas comme un bateau devenu trop lourd. Elle entrera forcément en subduction tu dois avoir de jolies schéma sur ton livre de SVT pour illustrer tout ça.
    Bonne soirée

  20. #16
    arnor

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Merci pour toutes vos réponses sinon pour ma valeur d6 es-ce normal qu'elle est moins élévé que d5??

  21. #17
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Citation Envoyé par arnor Voir le message
    Merci pour toutes vos réponses sinon pour ma valeur d6 es-ce normal qu'elle est moins élévé que d5??
    Oui, c'est parce que tu as une importante croute continentale au dessus du manteau lithospherique et cette croute continentale est moins dense; la densite moyenne est donc moins elevee.

    T-K
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  22. #18
    black adder

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Alors il est tout à fait normal que d6 soit moins élevé que d5, c'est pour illustrer le fait qu'une croûte continentale ne va jamais entrer en subduction car elle sera toujours moins dense que la croûte océanique (bon, je schématise en appelant "croûte" l'ensemble croûte+manteau lithosphérique). Et puis, on peut aussi imaginer le devenir de ce schéma, au bout d'un moment, cette marge passive va devenir active, elle va rompre, car devenant de plus en plus dense, et plonger sous le continent en subduction

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  24. #19
    Jorgy

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Woah. J'ai a faire exactement le même exercice 3 ans après l'ouverture du sujet. C'est chaud.. En plus je tombe par hasard dessus ! :O

    Heureusement que j'avais déjà commencé sinon j'aurais plus eut qu'à copier.. Mmmh' je veux réster honnete.

    Bref'. J'ai compris le calcul des densités.

    En les comparants avec la densitée de l'asthénosphère, J'observe que:
    - Avant les 40km de profondeur, la densitée de l'asthénosphère est supérieur à celle de la lithosphère.
    - Après les 40km de profondeur, la densitée de l'asthénosphère est inférieur à celle de la lithosphère.
    C'est bien cà ?

    Par contre je ne comprend pas comment déterminer l'âge à partir duquel la flottabilité de la plaque Océanique s'annule. J'aurais moi aussi dit 16Ma.
    " aucune lithosphère océanique n'excède 180 Ma de durée de vie ". Oui, mais je ne comprend pas, pouvez-vous m'éclairer ?

    Ensuite il faut que j'explique son devenir. black adder a exactement répondu à la question. Han. J'ai honte de faire copier coller.. J'ai réecris ce que j'ai compris :

    Comme la densité de la lithosphère augmente en fonction de la profondeur du manteau lithosphérique, on peut penser qu'elle va rompre car elle devient de plus en plus dense en rentrant dans la croute continentale, de plus en plus profond. Cela va donc entrainer un cassure. C'est bien cà ?

    Merci d'avance.

  25. #20
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Salut,

    Pour etre sur que tu comprends bien le probleme, La lithosphere oceanique, c'est la croute oceanique + le manteau lithospherique.

    La croute oceanique est creee au niveau de la dorsale. Elle reste d'epaisseur constante apres (exception faite des sediments qui se depose au-dessus).

    Le manteau lithospherique est la partie du manteau non convective en dessous de la croute (donc, c'est le manteau non astenospherique). Celui-ci se forme aux depends du manteau sous-jacent par refroidissement progressif de la croute (et du manteau) lorsque ceux-ci s'eloignent de la dorsale.

    Son epaisseur est nulle au niveau de la dorsale vu que le manteau chaud (et asthenospherique) alimente la dorsale...L'epaisseur de la lithosphere n'augmente progressivement qu'avec le refroidissement => l'eloignement => l'age de la plaque oceanique.

    En theorie, lorsque les densites s'inverse, la croute oceanique "coule" dans le manteau. La rupture de la croute est plutot anecdotique. cela existe et s'apelle le slab break-off mais le phenomene principal lie a l'inversion de densite est appele "subduction". La croute continentale n'est qu'accessoire dans ce phenomene.

    "Aucune lithosphere oceanique n'excede 180Ma"....cela ne veut pas dire qu'elles atteignent toutes cet age...la plupart sont subductees bien avant.

    T-K
    Dernière modification par Tawahi-Kiwi ; 06/02/2011 à 03h29.
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  26. #21
    Jorgy

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Ah d'accord. Je comprend mieux ce qui se passe. Merci.

    Par contre je viens de me rendre compte que je n'ai pas compris les calculs. Je trouve les bons résultats, mais bon..

    Bref'.

    d1 = 6*3 + ( 30-6 ) * 3.3 / 30

    Je ne comprend pas le 6. L'épaisseur de la croute Océanique n'est pas de 7km ? Mmmh'.

  27. #22
    Tawahi-Kiwi
    Modérateur

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Citation Envoyé par Jorgy Voir le message
    Je ne comprend pas le 6. L'épaisseur de la croute Océanique n'est pas de 7km ? Mmmh'.
    C'est bien l'epaisseur de la croute oceanique. Normalement, cela doit etre donne dans l'enonce du probleme; la moyenne est autour de 6-7-8km, mais il y a certain endroits du globe ou la croute oceanique ne fait que quelques dizaines de metres et d'autres ou elle fait plusieurs dizaines de kilometres. Ce n'est donc pas constant.

    T-K
    If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)

  28. #23
    Jorgy

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Ah d'accord. Le problème c'est que dans mon énoncé, ils n'ont pas précisé l'épaisseur de la croute Océanique..

    C'est pas grave. Je dirai que j'ai vu sur internet que l'épaisseur de la croute Océanique est variable. Bref'. Merci pour tout !

  29. #24
    Homero06

    Re : Calcul densité plaque lithosphérique

    Bonsoir black adder et mecton,
    Je n'ai pas très bien compris le calcul de d1 ( la densité moyenne calculée...) en effet je n'arrive pas à retomber sur 3.24 comme densité. J'esper que vous êtes encore actif sur le forum merci beaucoup !

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