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Datation des terrains

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Datation des terrains

  • Pour repérer un événement passé

    dépôt d'une couche
    montée d'un magma
    projection volcanique
    on peut :
    - le situer par rapport à un autre → chronologie
    - essayer d'en connaître la date → chronologie

    Chronologie relative :

    • Age des couches ou des corps géologiques les uns par rapport aux autres

    • Deux types de méthodes

    Méthodes physiques : stratigraphie

    (superposition, recoupements, discordances)

    Méthodes paléontologiques :

    identification des fossiles

    renfermés dans les roches sédimentaires



    Chronologie absolue :

    • basée sur diverses méthodes

    • la plus répandue est la radiochronologie

    fondée sur la propriété pour chaque élément radioactif de se

    transformer spontanément (transmutation) en un autre élément

    uranium plomb

    thorium plomb

    rubidium strontium

    potassium argon

    carbone 14 azote 14 (mesure du rapport 14C/12C)

    Mesure de la proportion des deux éléments

    • Calcul du temps qu'a mis l'élément radioactif à se

    désintégrer à la proportion mesurée

    → depuis combien de temps a commencé la désintégration

    Radiochronologie (principe) :

    • Si un minéral au moment de sa cristallisation renferme un élément R

    radioactif (masse R(0)), celui-ci se désintègre au cours du temps en

    un élément R' en suivant une loi exponentielle du type :



    Exemple : datation d'un granite

    par la désintégration de l'uranium contenue dans le zircon





    Méthodes de datation absolue (échelle de temps) :

    • Certaines méthodes sont spécifiques des époques anciennes (au-delà de
    dix millions d’années).
    • D’autres, comme le carbone 14, la thermoluminescence et la résonance
    de spin électronique permettent de dater des formations ou des objets
    plus récents.


    Radiochronologie - complément d'information:


    La radioactivité est due à l'instabilité du noyau qui se désintègre par émission d'énergie, principalement

    sous deux formes:

    • particule α = 2 protons (+) + 2 neutrons (±) : perte de 4 dans la masse atomique et perte de 2 dans le

    numéro atomique

    • particule β = 1 électron (-) : sans perte de masse mais gain d'1 numéro atomique (neutron proton)

    Exemple : la désintégration de l'uranium 238 (238U) en plomb 206 (206Pb)

    L'émission de 8 α entraîne la perte de 8 x (2 protons + 2 neutrons), ce qui signifie une perte de 32 à la

    masse atomique, ainsi que la perte de 8 x 2 protons qui signifie une perte de 16 au numéro atomique.

    L'émission de 6 β entraîne la perte de 6 électrons, donc pas de changement à la masse atomique, mais

    un gain de 6 au numéro atomique.

    Le bilan des gains et pertes s'établit donc ainsi:

    masse atomique: 238 - 32 = 206

    numéro atomique: 92 - 16 + 6 = 82 (numéro atomique du Pb)



    Exemple (suite) : la désintégration de l'uranium 238 (238U) en plomb 206 (206Pb)



    Exemple de stratigraphie : le Grand Canyon :

    Histoire géologique de la succession du Grand Canyon du Colorado, du

    Protérozoïque inférieur à nos jours (2,5 milliards d'années)




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