Géologie - La datation au plomb

Thèmes abordés

SVT Sciences de la Vie et de la Terre, datation au plomb, radio-chronomètre, uranium, radio-activité, roches, minéraux

Résumé du document

Le document est un exercice corrigé sur la datation des roches, réalisée à l'aide d'un radio-chronomètre.

Extraits

[...] C'est ce qui rend la méthode U-Pb absolument fondamentale en géochronologie pour dater avec précision l'histoire de la Terre depuis sa formation. D'après la documentation fournie, les résultats de la datation U/Pb des zircons contenus dans les gneiss de l'Anse du Culeron montrent que les mesures des rapports isotopiques 238U/206Pb et 235U/207Pb des zircons ne s'alignent pas sur la courbe de Concordia, mais selon une droite appelée Discordia (doc 4). Cette Discordia recoupe la courbe de Concordia en deux points, nommés intercepts : L'intercept supérieur, à environ 1,6 milliards d'années, correspond à l'âge de cristallisation initiale de la roche mère des gneiss, c'est-à-dire du granite qui a ensuite été métamorphisé. [...]

[...] La datation U-Pb a été réalisée sur des zircons contenus dans les gneiss prélevés à l'Anse de Culeron en Manche. Ces gneiss proviennent d'un ancien granite qui a subi un métamorphisme. Lors de l'analyse, les rapports isotopiques U-Pb mesurés dans les zircons ne se sont pas alignés sur la courbe de Concordia qui permet habituellement de dater directement la roche. Ils formaient à la place une droite de Discordia, recoupant la courbe de Concordia en deux points appelés intercepts. L'intercept supérieur, situé à 1,6 milliards d'années, correspond à l'âge du système U-Pb au moment de la cristallisation initiale du granite dont sont issus les gneiss. [...]

[...] Ici, la limite Trias-Jurassique est définie par l'apparition de l'ammonite Psiloceras spelae. Cependant, les âges donnés par la biostratigraphie sont des âges relatifs qui ne sont pas directement datés en millions d'années. La datation U-Pb des deux couches volcaniques encadrant la limite a permis de dater de façon absolue cet événement stratigraphique majeur, à 201,3 ± 0,6 et 199,6 ± 0,5 millions d'années. Cela calibre précisément l'échelle des temps géologiques à cet intervalle, en fournissant un repère daté de manière absolue pour la limite Trias-Jurassique. [...]

[...] Cet âge situe la mise en place du granite parmi les roches les plus anciennes de France. L'intercept inférieur, vers 350 millions d'années, traduit une réouverture du système U-Pb des zircons. Cet événement est dû à un métamorphisme ultérieur ayant affecté les gneiss, après leur formation initiale il y a 1,6 milliards d'années. Donc en résumé, la datation U/Pb a permis de déterminer l'âge initial de cristallisation du granite à l'origine des gneiss vers 1,6 milliards d'années, ainsi qu'un épisode de métamorphisme plus récent il y a environ 350 millions d'années. [...]

[...] Géologie - La datation au Plomb Le principe du radio chronomètre U/Pb repose sur la désintégration radioactive naturelle de deux isotopes de l'uranium, l'uranium 238 et l'uranium 235, en plomb. L'uranium 238 présent dans les minéraux comme le zircon se désintègre spontanément en plomb 206 avec une demi-vie de 4,47 milliards d'années, selon la réaction suivante : 238U ? 206Pb De même, l'uranium 235 se désintègre en plomb 207 avec une demi-vie plus courte de 704 millions d'années, selon la réaction : 235U ? [...]