Exercices
Corrigés page 416
1 Composition en uranium du manteau
terrestre
L’uranium est un élément en petite quantité dans
les roches terrestres, mais il produit environ 40 %
de la chaleur radioactive de la croûte continentale.
L’objectif ici est d’estimer la quantité d’uranium
dans le manteau terrestre peu après que la Terre
soit formée.
• Ecrire le bilan de masse pour un élément
lithophile, entre le manteau, le noyau et la
Terre primitive.
• La chondrite carbonée CI est un modèle
souvent utiliser comme analogue de la Terre
primitive non différenciée. Sa composition en
uranium est de 21 • 10-9 kg par kg de roche.
Quelle est la composition en uranium du
manteau primitif (juste après la formation du
noyau) ? La masse de la Terre est 6 -1024 kg,
celle du manteau est de 4 • 1024 kg.
• La composition de la croûte continentale en
uranium est de 1,42 • 10-6 kg par kg de roche.
Celle-ci est issue du manteau terrestre. Calculer
par bilan de masse quelle devrait être la composition en uranium du manteau aujourd’hui.
• On estime que la composition en Uranium
des péridotites échantillonnées et d’environ
5 • 10~9 kg par kg de roches. Qu’en concluezvous ?
2 Olivine et serpentine
La forstérite Mg2SiO4 est la forme la plus abondante d’olivine sur Terre. En réagissant avec
de l’eau et de la silice, elle se transforme en
serpentine Mg3Si2O5(OH)4.
• Etablissez l’équation chimique de cette transformation.
• Sachant qu’une mole de forstérite pèse
140,69 g, calculer la masse d’eau qui est capturée pour 1 kg de serpentine formée.
• Chaque année, on peut estimer qu’environ
5 -1012 kg de croûte océanique réagissent pour
former de la serpentine. Calculez le flux d’eau
qui est stocké chaque année dans la croûte.
Combien de temps faudrait-il pour vider l’océan
qui pèse 1,4-1021 kg ?
En réalité, la serpentine n’est pas stable lorsqu’elle
rentre dans le manteau profond. Elle relâche donc
cette eau dont une partie retourne en surface.
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1 Composition en uranium du manteau
terrestre
L’uranium est un élément en petite quantité dans
les roches terrestres, mais il produit environ 40 %
de la chaleur radioactive de la croûte continentale.
L’objectif ici est d’estimer la quantité d’uranium
dans le manteau terrestre peu après que la Terre
soit formée.
• Ecrire le bilan de masse pour un élément
lithophile, entre le manteau, le noyau et la
Terre primitive.
• La chondrite carbonée CI est un modèle
souvent utiliser comme analogue de la Terre
primitive non différenciée. Sa composition en
uranium est de 21 • 10-9 kg par kg de roche.
Quelle est la composition en uranium du
manteau primitif (juste après la formation du
noyau) ? La masse de la Terre est 6 -1024 kg,
celle du manteau est de 4 • 1024 kg.
• La composition de la croûte continentale en
uranium est de 1,42 • 10-6 kg par kg de roche.
Celle-ci est issue du manteau terrestre. Calculer
par bilan de masse quelle devrait être la composition en uranium du manteau aujourd’hui.
• On estime que la composition en Uranium
des péridotites échantillonnées et d’environ
5 • 10~9 kg par kg de roches. Qu’en concluezvous ?
2 Olivine et serpentine
La forstérite Mg2SiO4 est la forme la plus abondante d’olivine sur Terre. En réagissant avec
de l’eau et de la silice, elle se transforme en
serpentine Mg3Si2O5(OH)4.
• Etablissez l’équation chimique de cette transformation.
• Sachant qu’une mole de forstérite pèse
140,69 g, calculer la masse d’eau qui est capturée pour 1 kg de serpentine formée.
• Chaque année, on peut estimer qu’environ
5 -1012 kg de croûte océanique réagissent pour
former de la serpentine. Calculez le flux d’eau
qui est stocké chaque année dans la croûte.
Combien de temps faudrait-il pour vider l’océan
qui pèse 1,4-1021 kg ?
En réalité, la serpentine n’est pas stable lorsqu’elle
rentre dans le manteau profond. Elle relâche donc
cette eau dont une partie retourne en surface.
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