L'épaississement de la lithosphère océanique & Principes de datation isotopique

[inviteec959d9d]

Bonsoir tout le monde,

Je suis en terminale S et je suis plongé dans mes révisions pour le bac. J'aborde en ce moment la subduction et il y a un point qui n'est pas clair du tout dans mon cours qui concerne l'épaississement de la lithosphère océanique.

Je vous réécris le paragraphe :

L'épaisseur de la lithosphère augmente en perdant de la chaleur, donc en vieillissant. Comme la croûte océanique formée de basaltes et de gabbros conserve une épaisseur constante, la lithosphère incorpore du manteau de l'asténosphère situé en dessous en se refroidissant, et son épaisseur passe de quelques kilomètres à une centaine de kilomètres. La densité du manteau lithosphérique plus froid étant plus grande que celle du manteau asténosphérique, la lithosphère vieillissante à tendance à s'enfoncer dans l'asténosphère, dans des zones où une cassure se produit à la faveur des mouvements tectoniques globaux terrestres. Ainsi apparaissent les zones de subduction.

Voilà j'ai mis en rouge les phrases que je ne comprends pas, et les recherches sur Internet n'ont pas donné grand chose...

J'ai également tendance à m'emmêler les pinceaux avec croûte océanique et lithosphère océanique...

Voilà, si vous pouviez prendre un peu de votre temps pour m'expliquer tout cela, je vous en serais très reconnaissant.


Bonne soirée !
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[Tawahi-Kiwi]

Comme la croûte océanique formée de basaltes et de gabbros conserve une épaisseur constante, la lithosphère incorpore du manteau de l'asténosphère situé en dessous en se refroidissant, et son épaisseur passe de quelques kilomètres à une centaine de kilomètres.

La croute oceanique est une enveloppe terrestre qui repond a un critere precis de composition chimique. Elle est formee de basalte et de gabbros qui sont initialement formes a la dorsale oceanique. Une fois forme, ca ne s'eppaissit pas. En dessous de la dorsale, on a une peridotite chaude et ductile, c'est l'asthenosphere. Au fur et a mesure que tu t'ecartes de la dorsale, la temperature baisse, et la peridotite devient moins ductile (moins molle). Lorsqu'elle atteint un etat rigide (~cassant), on considere quelle fait partie de la lithosphere, qui par definition, est l'enveloppe rigide de la Terre. La croute etant rigide, c'est une partie de la lithosphere. Toute partie du manteau qui devient rigide, devient aussi partie de la lithosphere. Donc pour les peridotites, le passage asthenosphere --> lithosphere est un changement physique, pas chimique.

Pres de la dorsale, la lithosphere, c'est uniquement la croute oceanique nouvellement formee. Au fur et a mesure que l'on s'eloigne, le manteau juste en dessous se refroidit et devient egalement partie de cette lithosphere. Lorsque l'on est suffisamment eloigne de la dorsale initiale (donc pour une vieille croute/lithosphere), la partie manteau lithospherique peut devenir tres importante.

dans des zones où une cassure se produit à la faveur des mouvements tectoniques globaux terrestres. Ainsi apparaissent les zones de subduction.

Il faut un declencheur initial pour initier la subduction. Une faille importante, cree par les mouvements des autres plaques ou a l'interieur d'une meme plaque, peut initier la subduction. Une fois que la lithosphere oceanique a commencer a couler, le "moteur" est parti et la zone de subduction s'installe.

T-K

[inviteec959d9d]

Bonjour Tawahi-Kiwi,

Merci beaucoup d'avoir pris la peine de me répondre. Je comprends beaucoup mieux maintenant. Ca fait un point noir d'éclaircit !

Par contre est-ce que je peux poser une autre question dans le même sujet qui concerne aussi la géologie ?

Car je ne comprends rien à la datation absolue, et mon livre ne m'aide pas vraiment. Je ne comprends pas du tout le principe et c'est un problème étant donné qu'on risque fortement de tomber sur de la géologie au bac. Peut-être que d'autres explications seraient une aide en plus...


Merci encore, et bonne journée !

[Tawahi-Kiwi]

Car je ne comprends rien à la datation absolue, et mon livre ne m'aide pas vraiment. Je ne comprends pas du tout le principe

C'est un sujet assez complexe mais le principe de base est tout le temps le meme. On veut une datation absolue, donc theoriquement independante de la roche et des interpretations geologiques que l'on peut lui donner. La technique de datation absolue la plus frequente est celle qui utilise la desintegration radioactive. Ces desintegrations sont liees a des constantes physiques, donc on peut extrapoler cela dans le temps et donner un age a la roche.

Pour un systeme classique comme Rb-Sr, on a le ⁸⁷Rb qui se desintegre en ⁸⁷Sr avec une demi-vie de 49 milliards d'annees. Ce qui veut dire que la quantite de ⁸⁷Rb presente au depart aura disparu de moitie apres 49 milliards d'annees (et sera devenu ⁸⁷Sr). Connaissant la loi de desintegration, il suffit de mesurer les rapports entre les differents isotopes pour savoir quelle quantite s'est desintegree et donc quel temps est necessaire pour arriver a une concentration particuliere en ⁸⁷Rb et ⁸⁷Sr.


La formule de base est :

D = D₀ + N(t) (e^λt − 1)

ou t est l'age que l'on veut trouver.
D est le nombre d'atomes filles (ex. ⁸⁷Sr)
D₀ est le nombre d'atomes filles qui aurait pu deja etre present dans la roche quand elle s'est formee.
N(t) est le nombre d'atomes parents (ex. ⁸⁷Rb) present au temps "t" qui est tres souvent le temps present, donc la quantite actuelle.
λ : c'est la constante de desintegration d'un atome en un autre. c'est l'inverse de la demi-vie. Dans le cas du systeme Rb-Sr, T/2 = 49 milliards d'annees; λ = 1/(49.10⁹).

Donc en connaissant (pour le cas du systeme Rb-Sr), la concentration en ⁸⁷Sr, la concentration en ⁸⁷Rb et en estimant la quantite de ⁸⁷Sr present dans la roche au depart, on peut calculer l'age de la roche.

La formule est valable pour de nombreux autres systemes qui peuvent etre utilises pour les materiaux geologiques. U-Pb, K-Ar, Sm-Nd, Lu-Hf, Re-Os, ¹⁴C etc etc tous specifiques a des problemes particuliers.

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pfhoryan]

λ : c'est la constante de desintegration d'un atome en un autre. c'est l'inverse de la demi-vie. Dans le cas du systeme Rb-Sr, T/2 = 49 milliards d'annees; λ = 1/(49.10⁹).

Pas tout à fait, la relation entre demi-vie et constante de désintégration est t_1/2=ln(2)/λ.
C'est facile à démontrer. Une décroissance exponentielle est de la forme A(t)=A₀e^-λt.
La demi-vie t_1/2 correspond au temps ou A(t)=A₀/2.
En remplaçant dans l'équation de décroissance on a donc A(t)=A₀/2=A₀e^-λt_1/2.
Soit 1/2=e^-λt_1/2 <=> ln(1/2)=-λt_1/2<=>ln(2)=λt_1/2<=>t_1/2=ln(2)/λ

[Tawahi-Kiwi]

Pas tout à fait,...

wooops....

T-K

[inviteec959d9d]

Bonsoir, et merci beaucoup à vous deux.

Grâce à vos explications je devrais m'en sortir le jour du bac même si j'espère ne pas tomber dessus ! Je me débrouille mieux en génétique qu'en géologie

Bonne soirée et encore merci !