3-La Terre, machine thermique

Dossier 3 : la convection mantellique

Comment une roche solide peut-elle "bouger" à l'intérieur du manteau ?

On veut mettre en évidence un mécanisme de transfert thermique à l'intérieur du globe terrestre.

Notions évoquées dans ce dossier

la convection mantellique
une déformation ductile
une déformation cassante

Source : http://www.odyssespace.fr/terre7.php

Document 1 - Des solides cassants qui "coulent"

Exemple de la glace

plein écran

Source : "La planète miracle", épisode "L'invasion des glaciers", TF1 vidéo

Déformation ductile d'une roche

À faible température, une roche soumise à des contraintes casse : c'est la "déformation cassante". Que se passe-t-il à plus haute température ?

Source : geosciences3d (http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/resources.php#DEF_DUCT)

Cette lame mince de péridotite, soumise au laboratoire à une pression de 25 GPa et une température de 1400 °C, montre en LPA les déformations en cisaillement (flèches) naturellement produites par les mouvements de convection dans le manteau.

Source : livre de 1eS Belin 2019

Cette pression et cette température sont atteintes dans une presse à enclumes de diamants.

Document 2 - À l'échelle macroscopique

Cas n° 1	Cas n° 2

Sources : http://planet-terre.ens-lyon.fr/image-de-la-semaine/Img159-2006-04-24.xml, http://picasaweb.google.com/lh/photo/MQyzSjfZng73NJbK_eLk7w

Pistes d'exploitation

Quel paramètre favorise une déformation ductile ?
Quelle est la différence, à l'échelle atomique, entre les deux types de déformation ?
À quel type de déformation, cassante ou ductile, correspond le cas n°1 ? Le cas n°2 ?