La mesure du temps dans l'histoire de la Vie et de la Terre : la datation relative et absolue

Résumé du document

(...) Une faille est plus récente que les roches qu'elle a faîtes, et plus ancienne que celles qui ne sont pas encore déplacées.
- un pli est postérieur au dépôt des sédiments à l'origine des roches affectées.
- un massif de roches magmatiques plutoniques s'est mis en place postérieurement aux formations qu'elle a recoupé à l'emporte pièce.
- une auréole de métamorphisme de contact est contemporaine de la mise en place du massif plutonique est postérieure aux roches dont elle dérive.
On dit qu'il y a discordance lorsque des terrains sédimentaires horizontaux Y recouvrent d'autres terrains sédimentaires horizontaux X plissés.

(...) De nombreux éléments chimiques possèdent des isotopes naturels radioactifs qui se désintègrent spontanément en éléments stables. L'isotope radioactif d'origine, ou élément-père, se transforme, au fil du temps, en élément-fils non radioactif. Quelle que soit la quantité d'élément-père présente à un moment donné, il faut toujours le même temps pour que cette quantité soit divisée par deux. Cette période est appelée la période radioactive caractéristique de l'élément considéré.

(...) La chronologie absolue est fondée sur la décroissance radioactive de certains éléments chimiques. Elle exploite la relation qui existe entre le rapport isotopique et la durée écoulée depuis la « fermeture du système » contenant les isotopes.
En effet, que la mesure porte sur l'élément-père résiduel ou sur l'élément-fils apparu, il faut, impérativement, que les éléments mesurés soient restés prisonniers dans l'échantillon depuis sa formation et qu'il n'y ait pas eu apport depuis l'extérieur ou fuite de ces mêmes éléments.
Par exemple, pour des roches magmatiques telles que le granite, la fermeture du système correspond au moment où la cristallisation est achevée. Les radio-chronomètres sont choisis en fonction de la période de temps que l'on cherche à mesurer (...)

Extraits

[...] La mesure du temps dans l'histoire de la Vie et de la Terre. R etrouver l'histoire de la Terre et de la Vie suppose d'apprécier des évènements longs et anciens. Pour mesurer le temps au-delà des efforts historiques, les géologues utilisent des outils de datation relative et absolue. I. La datation relative. L a datation relative permet d'ordonner, les uns par rapport aux autres, des structures (strates, plis, failles, minéraux . ) et des évènements géologiques variés (discordance, sédimentation, compression, distension, intrusion, horogénèse, érosion . [...]

[...] Le principe des méthodes de datation absolue. D e nombreux éléments chimiques possèdent des isotopes naturels radioactifs qui se désintègrent spontanément en éléments stables. L'isotope radioactif d'origine, ou élémentpère, se transforme, au fil du temps, en élément-fils non radioactif. Quelle que soit la quantité d'élément-père présente à un moment donné, il faut toujours le même temps pour que cette quantité soit divisée par deux. Cette période est appelée la période radioactive caractéristique de l'élément considéré. Le choix d'une méthode appropriée à l'échantillon. [...]

[...] Ces minéraux ne contenant pas initialement d'argon, la totalité de l'40Ar provient de la désintégration du 40K. Connaissant la constante de désintégration du 40K, on peut estimer l'âge écoulé depuis le début de cette désintégration : 40 Ar/40K = 0,105 x (eλt (λ = La contamination, par l'argon, de l'atmosphère rend difficile la détection de l'argon issu de la désintégration du potassium avant que la roche n'ait atteint un certain âge. Le couple rubidium-stroncium (Rb/Sr). P our trouver l'âge d'une roche, il est nécessaire de mesurer les rapports isotopiques de plusieurs minéraux de la même roche ayant cristallisé au même moment ; les quantités initiales des éléments et le moment de la fermeture du système étant inconnu. [...]

[...] On mesure deux rapports de concentration isotopique de plusieurs minéraux de la roche : le rapport 87Rb/86Rb et le rapport 87Sr/86Sr. Le premier rapport sera placé sur l'axe des abscisses, tandis que le second sera placé sur l'axe des ordonnées. Chaque couple de valeurs représente les coordonnées d'un point. Les différents points obtenus permettent de tracer une courbe, nommée isochrone, qui est, si la précision des mesures est bonne, une droite de la forme y = ax + avec a qui permet d'obtenir le temps écoulé depuis la fermeture du système : t = Ln + / λ (λ = les spécialistes admettent que la concentration de temps géologiques. [...]

[...] Datation relative de phénomènes au-niveau d'un échantillon de roches : L orsqu'un échantillon d'une roche X est inclus dans une roche il est antérieur à cette roche. C'est le principe d'inclusion. Dans une roche ayant subi un certain métamorphisme, un minéral métamorphique qui s'est formé à partir de minéraux pré-existants est postérieur à ceux-ci et forme souvent une auréole autour d'eux. II. La datation absolue. L a datation absolue, en donnant accès à l'âge des roches et des fossiles, permet de mesurer la durée des phénomènes géologiques. Elle permet aussi de situer dans le temps l'échelle relative des temps géologiques. [...]