Le temps et les roches

Terminale spécialité

Thème - La Terre, la vie et l’organisation du Vivant Sous-thème - A la recherche du passé géologique de notre planète

LE TEMPS ET LES ROCHES

LA CHRONOLOGIE RELATIVE

LA DATATION ABSOLUE

Défi de Lyell

Principe de la radiochronologie

Echelle des temps géologiques

Méthodes de datation absolue

QCM pour tester ses connaissances

Principes de chronologie relative

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

LA DATATION ASBOLUE

LA DATATION ABSOLUE

ECHELLE DES TEMPS GEOLOGIQUES

Extrait simplifié de l'échelle stratigraphique

ICS: International Commission on Stratigraphy

ECHELLE DES TEMPS GEOLOGIQUES

Extrait simplifié de l'échelle stratigraphique

ICS: International Commission on Stratigraphy

QUELQUES PRINCIPES DE CHRONOLOGIE RELATIVE

LE PRINCIPE DE RECOUPEMENT

LE PRINCIPE D’INCLUSION

LE PRINCIPE DE SUPERPOSITION

Les sédiments se déposent toujours en recouvrant les sédiments plus anciens. S’il n’y a pas eu de fortes déformations du terrain depuis le dépôt, on peut alors dire que toute strate est plus récente que celle qu’elle recouvre.

En étudiant les relations géométriques entre les strates, on peut les classer les unes par rapport aux autres dans le temps. Plis, failles normales et inverses, chevauchements sont des déformations postérieures à la formation des strates rocheuses affectées par la déformation.

Les inclusions sont des objets emprisonnés dans une roche ou une strate. Toute inclusion est plus ancienne que la structure qui l'entoure. Dans le cas d'un filon issus de l'injection de magma, le filon sera plus récent que la roche encaissante.

SVT Terminale, Nathan, 2019

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Objectifs notionnels: Les relations géométriques (superposition, recoupement, inclusion) permettent de reconstituer la chronologie relative de structures ou d’évènements géologiques de différentes natures et à différentes échelles. Comparaison des méthodes de chronologie relative et de datation absolue à partir de la méthode Rubidium-Strontium à partir de l’exemple du massif d’Athis. Objectifs méthodologiques : Extraire des informations de l’étude d’une carte géologique, Utiliser des outils numériques (SIG : Géoportail et InfoTerre), Observer à différentes échelles des structures géologiques (lame mince, photographie d’affleurement, carte géologique) et utiliser les principes de la chronologie relative afin de reconstituer l’histoire géologique d’une région.

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Le Massif d’Athis affleure en Basse-Normandie, à la limite de l’Orme et du Calvados, près de Condé-sur-Noireau. Ce pluton granitique est une granodiorite mis en place suite à la remontée de matériaux profonds. L’ensemble des terrains affleure actuellement en raison des processus d’érosion. Il est possible de dater les évènements géologiques ayant conduits à cette disposition des terrains à partir des principes de chronologie relative ainsi que des méthodes de datations absolue des roches. Objectif : On cherche à estimer par différentes méthodes de datation l’âge du massif d’Athis.

1. Méthode de datation relative

2. Méthode de datation absolue

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

CONSIGNE

1. Reconstituez en utilisant les ressources proposées, en lien avec vos connaissances des principes de chronologie relative, l’histoire géologique de la région de Condé-sur-Noireau. Un intervalle d’âge de la granodiorite d’Athis sera proposé.

Vous repérerez dans les différents documents (carte géologique, coupe géologique, et photographies d’affleurements) - les grands ensembles correspondant aux formations géologiques (nature des roches, âges des terrains) - les contacts entre les formations géologiques et objets géologiques Vous réaliserez des schémas pour comprendre l'agencement des éléments et ordonner les évènements de l’histoire de cette région.

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 1 : Extrait de la carte géologique de France au 1/1 000 000ème (source BRGM, site Géoportail)

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Etude complémentaire de la région à partir de Système d'Informations Géographiques

https://www.geoportail.gouv.fr/carte

Condé sur Noireau

Carte géologique

Vue aérienne

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 2 : Extrait de la carte géologique de Condé-sur-Noireau 1/50 000ème (source BRGM, site Géoportail)

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ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 2 : Extrait de la coupe géologique de la carte géologique de Condé-sur-Noireau (source BRGM)

Légende

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 5 : Photographies d’un affleurement montrant le contact entre granodiorite et cornéennes (Vallée de la Vère)

Clique sur la photographie

Source : https://geologie.discip.ac-caen.fr/

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 5 : Photographies d’un affleurement montrant le contact entre granodiorite et cornéennes (Vallée de la Vère)

La granodiorite est une roche plutonique issue de la cristallisation d’un magma granitique. Sa mise en place sous la forme de pluton en profondeur est liée à la formation d'une chaine de montagne.

Les cornéennes sont des roches métamorphiques issues d'un métamorphisme (transformations minéralogiques et structurales) ayant affecté des roches datées du briovérien. Ces transformations sont caractéristiques de conditions de haute température et basse pression que l'on peut observer lors de l'intrusion d'un pluton.

Source : https://geologie.discip.ac-caen.fr/

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 5 : Photographies d’un affleurement montrant le contact entre granodiorite et cornéennes (Vallée de la Vère)

Clique sur la photographie

Source : https://geologie.discip.ac-caen.fr/

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 5 : Photographies d’un affleurement montrant le contact entre granodiorite et cornéennes (Vallée de la Vère)

A proximité du contact, la granodiorite présente des enclaves de cornéennes.

Source : https://geologie.discip.ac-caen.fr/

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 4 : Photographie d’un affleurement montrant le contact entre la granodiorite et le conglomérat du Cambrien (Plis de la Forêt-Auvray)

Le conglomérat cambrien repose sur la granodiorite et il ne présente pas de signe de métamorphisme.

https://geologie.discip.ac-caen.fr/precamb/athis/synclinal2.html

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

CONSIGNE

2. Confirmez l’âge de la granodiorite ainsi déterminée en utilisant les principes de radiochronologie de datation absolue à partir de mesures réalisées sur un échantillon de granodiorite mais aussi à partir de mesures sur plusieurs échantillons de roche du massif. Comparez les résultats obtenus.

Vous utiliserez le fichier « Détermination de l’âge du massif D’Athis » pour vous aider à obtenir les données nécessaires.

Mesures sur différents minéraux d'une même roche du massif

Mesures sur différents échantillons de roches du massif

L'écart entre les résultats obtenus permet d'estimer un incertitude liée à l'échantillonnage.

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 7 : Photographie d’une lame mince de Granodiorite

La granodiorite contient de la biotite, minéral dans lequel est inclus un minéral radioactif, le Zircon, observable au microscope polarisant et au sein duquel on peut mesurer par spectrométrie de masse les quantités des différents isotopes du Rb et du Sr. Par désintégration le Rb induit la formation d’une auréole de désintégration radioactive au sein de la biotite et autour du zircon.

Source : https://sciences-nature.fr/aureoles-de-desintegration-radioactive-autour-de-zircons/

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 8 : Tableau de mesure des concentrations en 87Rb, 86Sr et 87Sr de quatre minéraux de la Granodiorite d’Athis par spectrométrie de masse (en 1022 atomes/g)

Avec la constante de désintégration du couple Rb/Sr λ = 1,42.10-11an-1

Utiliser un tableur pour calculer les rapports isotopiques et tracer l'isochrone

ACTIVITE: Datation de la Granodiorite d'Athis

Document 9 : Tableau des rapports isotopiques 87Rb/86Sr et 87Sr/86Sr, calculées à partir des mesures faites sur différents échantillons de granodiorite du massif d’Athis

Avec la constante de désintégration du couple Rb/Sr λ = 1,42.10-11an-1

Utiliser un tableur pour tracer l'isochrone