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a.

Document 1 : Plus la lithosphère océanique est âgée, plus le manteau la composant est épais. Or la densité du manteau lithosphérique est égale à 3,3. La densité de la lithosphère océanique augmente donc au fur et à mesure qu’elle s’éloigne de la dorsale.

La densité de l’asthénosphère est de 3,25 : elle est inférieure à celle du manteau lithosphérique. Lorsque la lithosphère est âgé, elle a une densité supérieure à celle de l'asthénosphère : cela est à l’origine de son enfoncement.

L’augmentation de la densité permet donc à la lithosphère océanique d’entrer en subduction.

b.

Lorsque les conditions de pression et de température s’exerçant sur une roche changent, les minéraux composant celle-ci deviennent instables : ils réagissent entre eux et se transforment en d’autres minéraux. C’est le métamorphisme.

Le document 2 présente les domaines de stabilité de quelques associations de minéraux de la croûte océanique.

Le document 3 montre les caractéristiques de trois métagabbros de la lithosphère océanique.

Le métagabbro 1 est composé de plagioclase, de reliques de pyroxène, de chlorite et d’actinote. Il se trouve dans le domaine de stabilité caractérisé par une température d’environ 400 à 500°C et une pression 0,5GPa (c’est le domaine des schistes verts).

Le métagabbro 2 est composé de plagioclase, de reliques de pyroxène et de glaucophane. Son domaine de stabilité est caractérisé par une température de 300°C en moyenne et une pression comprise entre 0,5 et 1 GPa (schiste bleu). Ce métagabbro se forme donc plus profondément et à une température plus basse.

Le métagabbro 3 est composé de grenat, jadéite, glaucophane et quartz. Son domaine de stabilité est caractérisé par une température de 400°C en moyenne et une pression supérieure à 1 GPa (éclogite). Ce métagabbro se forme donc plus profondément encore et à une température plus élevée que le métagabbro 2.

Ces trois roches dérivent toutes du gabbro composant la lithosphère océanique avant qu’elle entre en subduction. Plus elle s’éloigne de la dorsale, plus sa température diminue : cela est à l’origine du premier métagabbro. Quand elle entre en subduction, la pression augmente. Cela est à l’origine du deuxième métagabbro. Enfin, lorsque la lithosphère est très profonde, sa température augmente à nouveau. Cette pression importante et l’augmentation de la température provoquent la transformation du métagabbro 2 en métagabbro 3.

Le gabbro se transforme donc en métagabbro 1 (schiste vert) qui se transforme en métagabbro 2 (schiste bleu) qui se transforme en métagabbro 3 (éclogite)

Or, la densité du métagabbro 1 est de 2,9, celle du métagabbro 2 est de 3,1 et celle du métagabbro 3 est de 3,5. L’augmentation de la densité des roches contribue à augmenter la densité totale de la lithosphère et donc à accentuer l’enfoncement.

Synthèse :

Plus la lithosphère est âgée, plus sa densité augmente, jusqu’à dépasser celle de l’asthénosphère : cela initie la subduction. Cette subduction est entretenue par une augmentation de la densité des roches la composant suite à leurs transformations métamorphiques, dues aux modifications des conditions de pression et de température.


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Date de création : 18/06/2008 - 13:14
Dernière modification : 22/10/2008 - 21:54
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