LA MESURE DU TEMPS DANS L'HISTOIRE DE LA VIE ET DE LA TERRE
Connaissances exigibles 1. La datation relative permet d’ordonner chronologiquement des évènements géologiques.
1.1. La disposition géométrique des structures résulte d’évènements qui se sont succédés au cours des temps géologiques.
1.1.1. Certaines conséquences de cette succession sont visibles à différentes échelles.
• À l’échelle du paysage
• À l’échelle de la roche
• À l’échelle du minéral
1.1.2. Cette disposition permet d’établir une relation d’ordre des objets et des phénomènes les uns par rapport aux autres.
Les modalités de sa réplication sont universelles.
Les protéines sont le résultat de l’expression des gènes selon un code génétique universel.
1.2. La datation relative repose sur plusieurs principes fondamentaux.
1.2.1. Selon le principe de superposition, une couche géologique est plus récente que celle qu’elle surmonte.
• Cela s’applique aux strates sédimentaires et aux produits volcaniques.
• Son application suppose qu’un remaniement tectonique n’ait pas modifié l’ordre des couches.
1.2.2. Selon le principe de recoupement, une structure géologique qui en recoupe une autre est plus jeune que celle qu’elle recoupe.
• Les plis et les failles sont plus récents que les formations qu’ils affectent.
• Une discordance, contact anormal traduisant une discontinuité dans la sédimentation, est plus récente que les formations sédimentaires qu’elle affecte, et plus ancienne que les formations sédimentaires qui la recouvrent.
• Une intrusion magmatique est plus récente que les formations qu’elle traverse.
• Un minéral qui en recoupe un autre a cristallisé en dernier.
1.2.3. Selon le principe de continuité, une couche est de même âge en tous ses points.
1.2.4. Selon le principe d’identité paléontologique, deux couches contenant les mêmes fossiles stratigraphiques sont de même âge.
• Une espèce ayant une présence limitée dans les temps géologiques et une large extension géographique, constitue un fossile stratigraphique.
• Ce principe permet de donner un âge identique à deux parties d’une même couche géographiquement séparée
2. La datation absolue permet de donner un âge à des évènements géologiques et d’en calculer la durée.
2.1. La méthode de datation absolue est une méthode physique qui utilise le principe de radio-chronologie.
2.2.1. Le carbone-14 à demi-vie courte, est utilisé pour dater des échantillons jusqu’à 35000 ans.
• La quantité initiale du carbone-14 à la fermeture du système est connue.
• La quantité de carbone-14 restant permet donc de mesurer l’âge de l’échantillon.
• Ce radio-chronomètre est surtout utilisé pour des échantillons provenant d’êtres vivants (matière organique -> carbone).
2.2.2. Le couple potassium/argon permet de dater des échantillons jusqu’à quelques centaines de millions d’années.
• La quantité initiale de potassium radioactif est inconnue à la fermeture du système, celle de l’argon est négligeable.
• La quantité finale d’argon provient de la désintégration du potassium.
• La détermination du rapport potassium/ argon permet de dater l’échantillon.
• La contamination par l’argon atmosphérique fixe les limites de cette méthode.
• La précision de la datation à l’aide de cette méthode augmente avec l’âge de l’échantillon.
2.2.3. Le couple rubidium-stontium est utilisé pour dater des minéraux et des roches de quelques dizaines de millions d’années jusqu’à quelques milliards d’années.
• Les quantités initiales des deux éléments du couple sont inconnues à la fermeture du système.
• Il convient donc de mesurer les rapports isotopiques de plusieurs minéraux de la même roche ayant cristallisé simultanément à l’échelle des temps géologiques.
• 3. Grâce à la datation relative et à la datation absolue, on peut établir une échelle stratigraphique internationale des temps géologiques.
Expressions et mots-clefs :
Datation absolue Échelle stratigraphique Principe de recoupement Datation relative Fossile stratigraphique Principe de superposition
Demi-vie Principe de continuité Radio chronologie
Discordance Principe d'identité paléontologique Radio-chronomètre
