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Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 19:47
par Jul3s
Bonsoir,

On sait que les péridotites du manteau sus-jacent à la croûte océanique, dans un domaine de subduction, s'hydratent. Donc leur température de fusion diminue, et leur solidus est plus rapidement atteint. C'est le cas environ entre 80 et 100 km de profondeur, où le géotherme des péridotites dépasse ce solidus, il y a donc fusion partielle des péridotites.
La question porte sur ce fameux géotherme. Pourquoi diminue-t-il fortement entre 100 et 150 km de profondeur environ (passant de 1200°C à 500°C), alors que la pression est en constante augmentation? Logiquement, la température devrait augmenter avec la pression, non?

Merci d'avance pour vos réponses,
Bonne soirée,
Jules

Re: Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 20:31
par cooluber-TGarrigues
La température de 500 °C est exagérée, mais c'est le rôle de fondant de l'eau permet de modifier les propriétés d'un élément...
"Un fondant est un produit permettant d'abaisser la température de fusion d'un ou plusieurs éléments ou composés chimiques. La présence et la nature d'un fondant a un impact notable sur le produit final obtenu et ses propriétés tant physiques que chimiques." tiré de Wiki (pas d'autres sources!)

"2) L'hydratation du manteau déplace son solidus du solidus "sec" (péridotite anhydre) vers un solidus "hydraté" (péridotite plus ou moins saturée en eau) dont la température de début de fusion est d'autant plus abaissée que l'ajout d'eau est plus important. L'eau joue le rôle de fondant (analogie avec l'industrie métallurgique et verrière.) qui abaisse la température de début de fusion. À des conditions P-T données, une péridotite peut donc passer progressivement du domaine solide au domaine de fusion partielle par hydratation progressive du simple fait du "déplacement" de son solidus vers des températures moindres. Ces conditions sont principalement réalisées dans les zones de subduction où la déshydratation de la lithosphère océanique subduite apporte au "coin de manteau" sus-jacent des fluides aqueux jouant le rôle de fondant."
Tiré du site Planète Terre.

Re: Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 20:50
par Jul3s
Ok, merci beaucoup! Mais je me demandais pourquoi après ce passage par le domaine de la fusion partielle, la température diminuait, alors que la pression est de plus en plus importante. Par exemple, pourquoi une péridotite située vers 100 km de profondeur a une température d'environ 1200°C pour une pression d'environ 2.5 GPa alors qu'une péridotite située vers 140 km de profondeur a une température d'environ 750°C pour une pression d'environ 3 GPa? (la fusion partielle est une autre question)

Re: Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 21:08
par Frederic Labaune
euh... il y a une confusion entre géotherme (la réalité... évolution de la température avec la profondeur) et état de la péridotite (le fond du graphique - toutes les T° et prof/pression sont possibles)
SI la température baisse (et ça n'a rien à voir avec la pression) c'est que tout simplement la mesure se fait dans un contexte de subduction et à qu'à ce moment, on est dans la plaque - froide - qui plonge.

Image

Un petit exercice : tu tires un trait à la verticale de la zone volcanique et tu traces un graphe "température en fonction de la profondeur"

Re: Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 22:17
par Jul3s
J'aimerai bien expliciter mon propos avec une image mais je ne peux malheureusement pas, mais là on mélange isotherme et géotherme si je ne me trompe pas. D'autre part, il n'y a pas de péridotites dans la plaque, donc ce n'est pas pour cela que cette péridotite est plus froide.
Vous pouvez copier coller ce lien pour comprendre ma question: http://www.bac-es.net/images/article/20 ... tioire.png
Pourquoi la courbe en rouge diminue t elle de température après 100km, alors que logiquement, elle devrait continuer à augmenter?

Re: Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 22:47
par cooluber-TGarrigues
Image

La péridotite est dans la plaque puisque la plaque contient du manteau...
Mais là n'est pas la question, c'est un deuxième exemple pour illustrer le fait que la température peut varier en profondeur (en l’occurrence baisser) indépendamment de la pression croissante.

Re: Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 22:51
par Frederic Labaune
Tu n'as pas fait ce que je t'ai demandé.
Les isothermes te donnent le géotherme.
(la courbe rouge...)

Re: Géotherme des péridotites

Posté : 09 oct. 2017, 22:56
par cooluber-TGarrigues
J'ai édité entre temps... ;)