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Partie 2 : A la recherche du passé géologique de notre planète Chapitre 1…
Partie 2 : A la recherche du passé géologique de notre planète
Chapitre 1
Le temps et les roches
2/ La chronologie absolue
Un isotope père radioactif est instable et se désintègre, de façon continue et irréversible, en un isotope fils tout en libérant des rayonnements radioactifs, selon une constante de désintégration lambda déterminée expérimentalement. Il s'agit donc d'une décroissance exponentielle appelée : la loi de désintégration radioactive
Pt = P0x e-λt et donc t= (Ln (P0/Pt))/λ
P0 : le nombre initial de l'isotope père dans l'objet
Pt : le nombre actuel de cet isotope dans l'objet
t : la durée depuis laquelle l'objet est "fermé"
Depuis la découverte de la radioactivité en 1896 par Becquerel, on a mis en évidence l'existence de nombreux éléments chimiques possédant des isotopes naturels radioactifs instables.
Un isotope radioactif est caractérisé par sa période ou demi-vie, notée T. Elle correspond au temps nécessaires pour que la quantité d'élément père soit réduite de moitié
T = Ln2/λ
En géologie, quand un magma refroidit, il cristallise et stoppe ses échanges en isotopes avec son environnement. Les isotopes radioactifs commencent alors à se désintégrer en suivant la loi de désintegration radioactive Ils vont donc pouvoir être utilises comme des chronomètres géologiques afin de dater ia fermeture du système c'est-à-dire l'âge de la cristallisation de la roche.
Pour cela, on utilise un spectromètre de masse, appareil capable de séparer les isotopes et de les doser avec précision. Les couples d'isotopes les plus couramment utilisés en géologie sont présentes dans le tableau suivant :
Le choix du chronomètre dépend de la nature des roches, mais aussi de l'âge supposé de l'objet à dater, qui peut être appréhendé par chronologie relative.
Attention
Différents minéraux d'une roche peuvent présenter des âges diffèrents car ils n'ont pas tous la même température de cristallisation et donc pas la même température de fermeture du système
Il arrive parfois que la température qu'a subie une roche métamorphique soit supèrieure à la température de fermeture de certains cristaux. Le chronomètre est alors remis à zéro et l'âge mesuré sera celui du métamorphisme
En pratique, la loi de désintégration radioactive ne peut pas être utilisée car la quantité de l'élément père (P.) dans. l'échantillon n'est pas connue et celle de l'élément fils n'était peut-être pas nulle au moment de la fermeture du système
introduction
Pour reconstituer l'histoire de la terre, il faut pouvoir dater les roches et les évènements qui les affectent les unes par rapport aux autres (chronologie relative) et leurs donner un âge (chronologie absolue)
1/ La chronologie relative
Le principe d'identité paléontologique se base sur l'identification de fossiles stratigraphiques.
Ils sont caractérisés par :
une évolution rapide avec donc un faible extension verticale dans les strates, signe d'une courte durée d'existence à l'échelle des temps géologiques
une grande extension géographique pour permettre aux géologues de comparer l'âge de formations géologiques éloignées
un grand nombre d'individus afin qu'on puisse les trouver facilement
exemples de fossiles stratigraphiques
trilobites
ammonites
foraminifères
Pour dater les événements géologiques les uns par rapport aux autres et les replacer dans le bon ordre chronologique, l'observation des relations géométriques et paléontologiques implique l'application des principes de base de chronologie relative.
Ces principes géologiques s'applique à différentes échelles
affleurement
roche
paysage
elles permettent de reconstituer des histoires géologiques
lame mince
Les critères paléontologiques ( apparition et disparition de groupes et d'espèces fossiles ) permettent de placer des coupures d'ordres différents dans les temps géologiques
ères : comportant plusieurs périodes
subdivisées en étages
chaque étage est défini à partir de son contenu paléontologique : le stratotype
Tout cela est appelé échelle stratigraphique (voir rabat F du livre)
