CoursGéologie
CoursStratigraphie3 min de lecture

Datation des terrains

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

Ajouter aux favoris

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

  1. 1Méthodes physiques : stratigraphie (superposition, recoupements, discordances)
  2. 2Méthodes 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:

  1. 1particule α = 2 protons (+) + 2 neutrons (±) : perte de 4 dans la masse atomique et perte de 2 dans le numéro atomique
  2. 2particule 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)

Source

Tous les cours
Partager

Continuer

À lire ensuite

Chronologie relative
CoursStratigraphie3 min

Chronologie relative

Pour raconter l'histoire de la Terre et des planètes, il faut disposer de repères temporels ou, au moins, situer dans le temps, les uns par rapport aux autres, les objets ou les événements géologiques. Il est facile d'observer, au bord d'une route ou dans une carrière, des successions de roches de diverses natures éventuellement déformées ou cassées : telle roche est au dessus de telle autre, une faille recoupe tel ensemble de formations. Un des problèmes fondamentaux de la géologie est d'établir, à partir des relations géométriques observées entre ces roches, des relations temporelles, c'est à dire de construire une chronologie : cette roche s'est déposée après cette autre, la faille est postérieure aux formations recoupées…

Chimiostratigraphie et environnement sédimentaire
CoursStratigraphie5 min

Chimiostratigraphie et environnement sédimentaire

On a toujours des problèmes pour reconstituer les paysages (les paléo environnements). Pour essayer de résoudre ce problème, on va utiliser des fossiles spécifiques des environnements. La chimiostratigraphie est l’étude des éléments chimiques dans les sédiments des roches (permettant de reconstituer les environnements). Les paramètres de l’eau de mer varient et ces variations sont fossilisées dans les roches. La présence de certains éléments, le dosage des éléments et l’évolution de quantités trouvées par dosage permettent de retrouver des environnements sédimentaires et ainsi, de reconstituer des paysages anciens.

Grandes coupures cycliques
CoursStratigraphie9 min

Grandes coupures cycliques

Si un cycle est du à des phénomènes dont le périodisme est reconnu sur de vastes régions, il servira de marqueur global (exemples : cycles orogénique et eustatique). La mobilité de l’écorce terrestre va subir d’intenses déformations et ainsi, former des montagnes dans certaines régions du monde. Par exemple : subduction océan/continent ou subduction continent/continent à l’emplacement de zone océanique disparue. Une fois le relief formé, il va être soumis à l’érosion. On obtiendra des surfaces d’érosion où se posent de nouvelles couches et mettant en place une surface de discordance. Une telle surface s’accompagne d’un changement de géométrie des dépôts ou par l’absence de dépôts. Le hiatus (la discordance) est mesurable selon les évènements historiques et selon les régions observées par rapport à la déformation.