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SITUATION DECLENCHANTE La gravité à lair libre mesurée à une altitude donnée A quel déséquilibre de la gravité entre le domaine continental et le domaine.

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2 SITUATION DECLENCHANTE La gravité à lair libre mesurée à une altitude donnée A quel déséquilibre de la gravité entre le domaine continental et le domaine océanique peut-on sattendre? Domaine continental Domaine océanique

3 PROBLEMATIQUE Comment léquilibre vertical des masses crustales sur le manteau, révélé par les données gravimétriques, dépend de certaines caractéristiques des croûtes et a des répercussions sur les altitudes des reliefs terrestres.

4 OBJECTIF - Appliquer le principe dArchimède, régissant les équilibres hydrostatiques, aux masses crustales océanique et continentale reposant sur le manteau en fonction de certaines de leurs caractéristiques. - Confirmer alors que léquilibre vertical des croûtes sur le manteau est un équilibre hydrostatique (ou isostatique) en retrouvant certaines données fournies par la courbe bimodale des altitudes de la surface terrestre (vue en 1S). - Vérifier, par le calcul, quil y a équilibre isostatique entre le bloc continental et le bloc océanique.

5 CONSIGNE - Appliquer le principe dArchimède à la croûte océanique reposant sur le manteau grâce au logiciel « Isostasie » et relever alors la hauteur X o = h o – r o de la surélévation de la croûte océanique. (faire un croquis du dispositif final respectant léchelle) - Reformuler la formule dArchimède en lappliquant à lexemple de la croûte océanique reposant sur le manteau.(formulation littérale et chiffrée). - Appliquer le principe dArchimède à la croûte continentale reposant sur le manteau grâce au logiciel « Isostasie » après avoir: estimer, expérimentalement avec le matériel fourni, la densité des roches de la croûte continentale à partir des échantillons proposés. déterminer lépaisseur de la croûte continentale à partir de données de vitesses de propagation des ondes sismiques (Vu en 1S). - Relever alors la hauteur X c de la surélévation de la croûte continentale. - Schématiser léquilibre isostatique entre le bloc océanique et le bloc continental à laide du fichier Excel TP1-TS-2014 modélisation isostasie. En quoi ce modèle est moins critiquable que le modèle précédent: logiciel « isostasie ». -Si léquilibre entre le domaine continental et le domaine océanique correspond à un équilibre isostatique, quelle donnée fournie par la courbe bimodale doit-on retrouver approximativement (donner une raison de cette approximation). - Vérifier par le calcul que le bloc continental est en équilibre isostatique avec le bloc océanique à laide des données du modèle déquilibre isostatique et de la courbe bimodale.(une différence de 5% est acceptable).

6 Logiciel Isostasie et Archimède Logiciel Isostasie et Archimède Protocole: Estimation de la masse volumique dune roche Protocole: Estimation de la masse volumique dune roche Modèle déquilibre isostatique Modèle déquilibre isostatique Schématisation de léquilibre isostatique Voir Fichier Excel Schématisation de léquilibre isostatique Voir Fichier Excel Courbe bimodale des altitudes Courbe bimodale des altitudes Evolution de la vitesse des ondes sismiques sous les continents Evolution de la vitesse des ondes sismiques sous les continents

7 Ressources Au fait, la croûte océanique a une densité de 2,9 et une épaisseur moyenne de 7 Km Consigne

8 MatérielProtocole -une balance -une éprouvette graduée -un bécher rempli deau - un échantillon de chacune des roches de la croûte continentale (adaptée au volume de l'éprouvette) Mesure de la masse de chaque échantillon - Peser chaque échantillon à laide de la balance fournie. -Noter le résultat obtenu. Mesure du volume de chaque échantillon - Verser de leau dans l'éprouvette jusquà une graduation repère ; - Immerger l'échantillon dans l'eau de l'éprouvette ; - Lire le niveau atteint par l'eau, une fois l'échantillon totalement immergé, au cm3 près ; - Calculer le volume de l'échantillon correspondant au volume deau déplacé PROTOCOLE de mesure de la masse et du volume d'un échantillon de roche La masse volumique sera exprimée en grammes par centimètre cube (1cm3 correspond à 1 mL) (afin que masse volumique soit équivalent à la densité). Ressources Consigne

9 Modèle déquilibre isostatique entre bloc océanique et bloc continental A léquilibre isostatique, au niveau de la surface de compensation, la pression exercée par le bloc océanique est égale à la pression exercée par le bloc continental. Si lon considère que les deux blocs occupe la même surface sur Terre, les masses océaniques (eau + croûte océanique + manteau lithosphérique) et la masse continentale (croûte continentale y compris le relief) sont égales au niveau de la surface de compensation. (on néglige latmosphère) Ressources Consigne

10 Courbe bimodale des altitudes de la surface terrestre Ressources Consigne

11 Ressources Consigne


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