Le moteur de la subduction - Correction

1) Calculez la hauteur H (précision au 1/10) pour les âges suivants : 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 Ma.

Grâce au calcul : H = 9,2 x (âge)1/2, en faisant attention à bien mettre l'âge en années (quand il est donné en millions d'années), on obtient aux arrondis près :

Age (Ma)

Hauteur H (km)

5

20572

10

29092

15

35631

20

41143

25

46000

30

50390

35

54427

 

2) Calculer la masse d’une colonne de lithosphère pour les mêmes âges que précédemment.

La formule est            MLith = [ρC hC + ρML (H – hC)] x S

                                                                       = [2,85.103 x 5000 + 3,3.103 x (H – 5000)] x 1

Age (Ma)

Hauteur H (km)

MLith (kg)

5

20572

65637024

10

29092

93756750

15

35631

115333774

20

41143

113524048

25

46000

149550000

30

50390

164038568

35

54427

177362182

 

3) Effectuer le même calcul pour une colonne d’asthénosphère.

Même principe :         MAsth          = ρA H S

                                             = 3,25.103 x H x 1

Age (Ma)

Hauteur H (km)

MLith (kg)

MAsth (kg)

5

20572

65637024

66858432

10

29092

93756750

94552102

15

35631

115333774

115802202

20

41143

113524048

113716865

25

46000

149550000

149500000

30

50390

164038568

163769044

35

54427

177362182

176890785

 

4) A quel âge la lithosphère n’est-elle plus en équilibre sur l’asthénosphère, provoquant une subduction spontanée ?

On peut voir qu'à partir de 25 Ma la colonne de lithosphère a un poids supérieur à la colonne d'asthénosphère. Elle n'est alors plus en équilibre et va "couler" dans l'asthénosphère.