Datation relative et absolue

L'observation d'affleurements peut parfois apparaître surprenante avec la présence de strates de roches « penchées », plissées, faillées.Comment reconstituer l'histoire géologique d'une région à partir d'affleurements ?

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Plusieurs méthodes existent : la datation relative et la datation absolue. La 1ère permet de dater des couches de roches/terrains les uns par rapport aux autres en appliquant certains principes. La 2nde permet de dater avec précision et de manière absolue un minéral, une roche et donc un terrain.Ces deux méthodes sont complémentaires. Ainsi, certains fossiles datés de manière absolue permettent de connaître par extension l'âge des terrains dans lesquels on les trouve.Comment fonctionnent ces méthodes.

Plan de travail

Datation relative

Datation absolue

Principe de datation absolue par les droites isochrones : la méthode Rubidium/Strontium

Principe de datation relative : les différents principes

Relever les différents principes de la datation relative

Vous avez tous compris ? Alors allez défier Lyell. Prenez des notes, faites des schémas, et notez votre score pour épater les copains (et le prof).

La datation relative

Les fossiles stratigraphiques

Vidéo : Les principes

Les défis de Lyell

Les stratotypes

Le granite de Flamanville

Exercice 2 p139

Exercice 5 p 141

La datation absolue

Vidéo : la méthode Rb/Sr

Principe de désintégration radioactive

Réaliser un graphique Droite isochrone

Méthode K/Ar

Méthode U/Pb

Observation minéraux au microscope

Exercice 2 p159

ECE comparaison de deux granites

Le principe de désintégration radioactive

Identifiez le radiochronomètre à utiliser pour dater un objet de 30 000 ans d’âge supposé, puis de 300 millions d’années, en justifiant votre réponse (doc. 5)

Déterminer la chronologie d'une région

Exercice 2 p159

Les droites isochrones

Déterminer l'âge du dyke du Zimbabwe à partir de la droite isochrone

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Les droites isochrones

- A partir du fichier calc fourni, tracer le graphique - Afficher le coefficient directeur de la droite - Déterminer l'âge des Gneiss Amitsoq.

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Exercice 5 p141

Exercice 2 p139

Fossiles stratigraphiques

A partir des documents des deux prochaines pages, montrer que certains fossiles sont de bons marqueurs stratigraphiques. Pour cela vous chercherez à définir les 3 caractéristiques de ces marqueurs.

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Les fossiles stratigraphiques

En complément de votre réponse précédente, identifiez ici de bons marqueurs stratigraphiques pour la série de Belleville. Justifiez votre réponse.

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Datation Uranium Plomb

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Datation Uranium Plomb

Pour chaque âge on peut calculer de façon théorique la valeur du rapport Pb/U pour chaque couple. On obtient alors pour chaque couple isotopique, une valeur, qu’on reporte dans un graphique avec pour abscisse la valeur de 207Pb/235U et pour ordonnée, la valeur de 206Pb/238U. Cette courbe est ce qu’on appelle la concordia : les âges donnés par les deux couples sont concordants.Ainsi, plus une roche (c'est à dire ses minéraux) vieillit (vieillissent), plus elle se « déplace » sur la concordia ; c’est ce qu’on voit sur le graphique ci-contre où la roche se « déplace ».

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Datation Uranium Plomb

Mise en place d’une discordiaSi un événement géologique rouvre le système, souvent du métamorphisme, il peut conduire à une perte de plomb. On a alors deux cas extrêmes : tout le plomb est perdu et l’un des minéral de la roche retourne à (0;0) puisqu’il a tout perdu aucun plomb n’est perdu et à ce moment là, le minéral reste sur la concordia En réalité, selon les minéraux, plus ou moins de plomb sera perdu donc les minéraux vont se retrouver sur une droite comprise entre (0;0) et l’endroit où la roche était arrivée sur la concordia. Il s’agit d’une droite puisque dans la nature ne fractionne pas les isotopes, les deux isotopes du Pb sont perdus en proportion équivalente au ratio de départ,On a donc une droite matérialisée par l’ensemble des minéraux qui ont perdu du plomb : c’est la discordia comme présenté ci-dessous. Cette droite s’appelle la discordia car si on datait le minéral avec chacun des couples isotopiques, on trouverait des âges différents donc discordants.

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Datation Uranium Plomb

Utilisation de la discordiaUne fois cet événement passé, la désintégration de l’uranium en plomb se poursuit et les minéraux évoluent alors hors de la concordia mais restent alignés sur une discordia. La discordia va donc avoir deux intercepts avec la concordia : l’intercept supérieur qui correspondrait à un minéral n’ayant perdu aucun isotope, cet intercept donne l’âge de la roche l’intercept inférieur qui correspondrait à un minéral qui aurait perdu tout son plomb, il se serait alors retrouvé au début de la concordia et aurait alors évolué dessus à nouveau, cet intercept correspond donc à l’âge de réouverture du système donc du métamorphisme

Conclusion Le principe de la concordia-discordia se fonde sur l’utilisation de deux couples U-Pb et permet de dater la cristallisation d’une roche magmatique mais aussi la réouverture du système isotopique par exemple par du métamorphisme.

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L'observation de minéraux au microscope