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Ts, partie 5 :
Mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la Vie

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(J. Mirabaud)
Pré-requis : Chapitre de Première S : ch1 : l'étude de terrain

I : Datation relative :

A : Principe de superposition :

p208, 209 : Ce principe s'applique aux successions ordonnées par la pesanteur : strates sédimentaires empilées horizontalement, coulées volcaniques successives n'ayant pas subit de déformations tectoniques. De tels dépôts sont dits en concordance.
"Le dépôt observé est plus récent que le dépôt sous-jacent et plus ancien que le dépôt sus-jacent".

B : Principe de continuité :
p209 : Ce principe s'applique à tout dépôt sédimentaire présentant un faciès homogène.
"L'âge de ce dépôt est le même sur toute la surface où la couche est représentée."
Bien sûr, ceci ne s'applique pas pour des strates s'étant déposées dans des environnements trop éloignés. Elles auront beau avoir le même âge, le marqueur temporel repéré ne sera plus présent car les biotopes seront différents.

Ex 4 p223

C : Principe de recoupement :

p210, 211 : Ce principe s'applique à toutes les formations géologiques qui montrent des intersections ou discordances.
"Tout événement géologique ayant déformé des states est postérieur à ces strates."
Par exemple, des strates sédimentaires souples plissées surmontées de strates sédimentaires rigides cassées par des failles inverses montrent des déformations tectoniques créées par un mouvement de convergence des plaques, postérieur au dépôt sédimentaire.
Autre exemple, un pluton granitique faisant intrusion dans des strates sédimentaires est postérieur à ces strates. L'auréole de métamorphisme de contact en est la preuve.
Ce principe peut aussi s'appliquer à l'étude des minéraux si une enclave ancienne détone dans une roche métamorphisée.

TP 5a : logiciel géolmod

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Ex 5 p223

Ex6 p224

D : Principe d'identité paléontologique :

p212, 213 : Ce principe s'utilise dans les strates sédimentaires fossilifères, plus rarement dans les roches métamorphiques d'origine sédimentaires. (voir tableau mural et fossiles d'ammonites)
"Tout fossile stratigraphique présent dans 2 strates éloignées géographiquement indique leur âge identique."
Un bon fossile stratigraphique correspond à une espèce bien représentée, de durée de vie brève et vaste répartition géographique. La fourchette d'âge indiquée sera d'autant plus précise que l'espèce fossile typique aura eu une durée de vie brève ou s'il y a 2 fossiles présents dont l'existence simultanée restreint la période (exemple)

TP5b : Datation de falun de Touraine (poly)

 

site du CNRS: géochronologie

II : Datation absolue :

A : Qualité et pertinence de l'échantillon utilisé :

p214 : Le principe de radiochronologie indique l'âge d'un phénomène en mesurant la décroissance continue et irréversible d'isotopes radioactifs contenus dans une roche ou un fossile. Au moment de leur formation, ils ont emprisonnées des atomes dont la concentration reste inchangée. A partir du moment de fermeture du système, les isotopes ont évolué spontanément en suivant les lois physiques de désintégration sans interaction avec le milieu.
Les roches magmatiques et métamorphiques constituent un milieu fermé à partir du moment où, à pression constante, la baisse de température vient interrompre les échanges chimiques avec le milieu de formation. Les roches sédimentaires ne seront pas choisies car elles poursuivent leurs échanges avec leur milieu de formation, sauf si elles sont suffisamment récentes pour être datées au carbone 14 qui est emprisonné à concentration égale au milieu de vie au moment de la mort de l'animal, futur fossile.
L'échantillon à dater doit être choisi avec soin. Il ne doit pas être altéré et doit correspondre à la roche majoritairement présente pour ne pas risquer de prendre un échantillon déplacé par érosion.

ex3 p221

utilisation du principe de radio- chronologie

B : Choix de l'isotope :

p214 : L'élément père radioactif se désintègre en élément fils non radioactif selon une constante l caractéristique de l'isotope choisi : graphique de l'évolution des concentrations en fonction du temps.

Ex 3 p221

t = âge de l'échantillon
No = nombre d'isotopes radioactifs au moment de la formation de la roche
Nt = nombre d'isotopes radioactifs restant au moment de la datation

p215 : L'isotope doit être choisi en fonction de l'âge présumé de l'échantillon. La période T est le temps au bout duquel la moitié des atomes se sont désintégrés. La datation reste précise tant que T / 100 < t < T x 10. Dans le cas d'une roche, on calcule la moyenne des mesures des isotopes des minéraux constitutifs.
Cette datation devrait plutôt être qualifiée d'expérimentale puisqu'elle propose un âge avec une incertitude d'autant plus grande que la durée de vie de l'isotope est longue.

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