Exercice 1 Exercice 2 On se propose d'effectuer une ... - svtCharlie

Exercice 1
On cherche à dater les projections de ponces que l'on observe dans la caldera de
Haute-Dordogne.
À partir des informations extraites des documents, résolvez ce problème et
expliquez pourquoi dans ce cas la datation relative de ces ponces est plus fiable
que leur datation absolue.
Aucun développement n'est attendu sur les méthodes de datation absolue.
Document 1 : Information sur les projections de ponces
Les projections de ponces se sont mises en place lors d'une phase éruptive
explosive. Elles contiennent des cristaux arrachés au soubassement granitique (le
granite est composé de quartz, micas et feldspaths potassiques) lors des
émissions fortement explosives. Il est impossible de séparer ces cristaux des
ponces.
Exercice 2
On se propose d'effectuer une datation relative de deux granites à partir de
mesures obtenues par la méthode rubidium-strontium.
Question : À partir des informations extraites du document :
- expliquez comment évoluent au cours du temps, dans une roche, les
rapports isotopiques
87 Rb / 86 Sr et 87 Sr / 86 Sr;
- proposez une datation relative des granites G1 et G2 en justifiant la
réponse.
Aucun calcul d'âge absolu n'est attendu.
Document : Datation par la méthode rubidium –strontium
Principe de la mesure
La méthode mise en œuvre est fondée sur la décroissance radioactive du
87 Rb, un isotope instable du rubidium qui se désintègre spontanément en
87 Sr, un isotope stable du strontium. On mesure dans la roche les quantités
de 87 Rb et 87 Sr ainsi que de 86 Sr, un isotope stable dont la quantité est
supposée constante au cours du temps.
Les valeurs des rapports 87 Rb / 86 Sr et 87 Sr / 86 Sr fournies par ces mesures
sont reportées sur un graphique. La datation s'appuie alors sur la construction
d'une droite isochrone, dont l'équation peut s'écrire sous la forme:
y = Ax - B
où A = λt
λ est une constante caractéristique du couple Rb/Sr.
t est le temps écoulé depuis la mise en place de la roche.
Résultats
Des mesures isotopiques effectuées sur des échantillons et des minéraux
des deux granites G1 et G2 ont permis de construire le graphique ci-dessous:

Exercice 3
Extraire du document les informations permettant de proposer une datation
relative du granite, du basalte, des couches S et Q et de la faille F.
Coupe géologique Ouest-Est dans la région de Riquewihr (Alsace)
Exercice 4

CORRIGÉ
Exercice 1
Doc.1 : Les ponces contenant des cristaux arrachés au socle granitique risquent
d'être datées comme le granite à -300 Ma.
Doc.2 et 3 :
Les ponces sont postérieures à coulée B (-3,4 Ma) et donc au Miocène (-6 Ma) car
elles les recouvrent.
Par contre elles sont antérieures à coulée A (-2,17 Ma) qui la recouvre.
Conclusion :
Leur âge est donc situé entre -2,17 et -3,4 Ma et non pas -300 Ma comme pourrait
le laisser penser leur datation absolue.
Exercice 2
87 Rb se désintégrant en 87 Sr, la quantité de 86 Sr étant constante, le rapport
87 Rb/ 86 Sr diminue au cours du temps alors que 87 Sr/ 86 Sr augmente.
Par conséquent, plus la roche est âgée plus le coefficient directeur de la droite
isochrone est élevé : 87 Sr/ 86 Sr = A . 87 Rb/ 86 Sr + B
Après avoir déterminé A, on peut calculer l'âge : t = A / λ
Le granite G2 est donc plus vieux que G1.
Exercice 3
Le granite est recouvert par S, donc S postérieur.
S est recoupé par la faille donc F est postérieure à S.
Q recouvre la faille et n'est pas faillé donc Q postérieur à F.
Basalte traverse S donc basalte postérieur à S.
Impossible de dater basalte par rapport à Q et F car ils ne se recoupent pas.
Exercice 4
Tous les terrains du Cénomanien au Thanétien sont plissés donc il y a d'abord eu
sédimentation du Cénomanien au Thanétien suivant principe de superposition,
puis plissement suivant le principe de recoupement.
La faille recoupe le plissement donc elle est postérieure.
Les sédiments miocène recouvre des roches d'âges différents plissées, il y a donc
eu érosion puis sédimentation en discordance.