A la recherche du passé géologique de notre planète

SVT

séquence 1 : A la recherche du passé géologique de notre planète

1ere partie : Datation des roches

I – Datation relative

intro: 

Reconstituer l'histoire de la Terre nécessite de découvrir les événement passés grâce aux indices géologiques que l'on peut retrouver sur notre planète. Il est donc important de dater les roches afin de reconstituer l'évolution de ces événements. On utilise pour cela deux types de datation :

• Datation relative
• Datation absolue

PBM :

Quels sont les principes de ces deux datations ?

• La chronologie relative consiste a établir une succession des événements géologique passés, c'est a dire savoir qui c'est déroulé avant l'autre. Cette technique repose sur 5 principes :

 - principe de superposition : La strate de roche supérieur est plus récente que la strate inférieur (limite : se principe ne concerne pas les zones de déformation des roches)

 - principe de continuité : Les roches d'une même strate se sont formées en même temps, une même strate est de même âge en tous points.

 - principe de recoupement : une structure géologique qui en recoupe une autre est plus jeune que celle qu'elle recoupe

 - principe d'inclusion : tout objet géologique contenu dans un autre est plus ancien que la structure qui l'entoure

 - principe paléontologique : il repose sur l'étude de fossiles contenus dans les roches ; en étudiant la période d'apparition d'un fossile on en déduit la période de formation de la roche qui le contient et qui sera donc la même.

II – Datation absolu

• Cette chronologie repose sur la désintégration radioactive de certain isotope des roches. En effet un atome isotope radioactif se désintègre au cour du temps (isotope père) pour former un nouvel isotope non radioactif stable (isotope fils).Ainsi la quantité d'isotope père va diminué, et celle de l'isotope fils augmenter au cour du temps. Ils suffira donc de calculer leur quantité restant dans l'échantillon, a l'aide d'un spectromètre de masse afin de déterminer le temps qui c'est écoulé depuis la formation de la roche a la date T=0.

• On appelle période ou demi-vie T la durée nécessaire pour que la moitié des noyau radioactif initialement présents se désintègre par radioactivité.

Voir page 142 *******

• Pour la datation absolue, il est impératif que l'échantillon rocheux soit un système clos, fermé, c'est à dire sans aucun échange avec le milieu extérieur, sinon les résultats sont faussés.

• Dans la datation absolue on utilise deux couples d'isotope :

- Potassium/Argon → K/Ar

L'isotope père radioactif Potassium se désintègre en son noyau fils l'Argon en émettant de la radioactivité******

- Rubidium/Strontium → Rb/Sr

p******

• C'est le couple Rubidium/Strontium qui est les plus utilisé, car plus fiable, il n'y a pas de risque de contamination contrairement au couple Potassium/Argon sachant qu'il y a une abondance de potassium sur Terre.

• On peut également utilisé des droites isochrones correspondant au nombre d'isotope pères et fils restant. Il suffira de calculé le coefficient directeur (a) de chaque droite, afin de déterminer l'âge (t) correspondant

a = yB-yA et t = ln (a+1)

      xB-xA                λ

2ème partie :Les traces du passé mouvementé de la Terre                                 

intro :

On rappel que la surface de la Terre est découper en une douzaine de plaques lithosphériques (ensemble croûte + manteau lithosphérique) en mouvements entre elles :

• des mouvements de divergence au niveau des dorsale océaniques
• des mouvements de convergence de types collision ou subduction.

La convergence des plaques est a l'origine de la formation des chaînes de montagnes aussi appelé orogenèse. Des indices témoignes de cette collision continentale, alors que d'autres indice témoigne des traces d'un ancien océan disparu.

PBM :

Quels sont les témoin d'un collision continentale et d'un ancien océan

I -  Rappels

***

• On rappel que la CC est essentiellement constitué de type granite dont les minéraux sont quartz, feldspath, mica et amphibole. La CO est essentiellement formé de roche de type basaltes et gabbros dont les minéraux sont feldspath, pyroxène et plagioclase. Quand au manteau, il est essentiellement constitué de péridotite dont les minéraux sont pyroxène et amphibole.

II – caractéristiques d'une zone de collision                        

• Une zone de collision continentale correspond a la convergence de deux CC au cour du temps, et forme des chaînes de montagne tels que Alpes, Himalaya, Pyrénées. De façon générale l'orogenèse s'effectue en trois principales étapes :

 - convergence continentale entraînant la disparition d'un ancien océan

 - subduction bloqué de la croûte océanique plongeante

...