Datation

Datation
datation relative : positionner deux événements, deux êtres vivants, deux objets l’un par
rapport à l’autre
datation absolue : donner l’âge chiffré précis d’un élément avec une marge d’erreur
Rappels :
 _ formation Terre (4,6 M9 d’années)
_ 1ier être vivant (3,8 M9 d’années)
_ apparition de l’O2 (2M9 d’années)
_ 1ier poisson \
> 450/500 M6 d’années
_ vie terrestre /
_ continents réunies (Pangée) (245-250 M6 d’années)
_ formation Alpes (100 M6 d’années)
_ disparition dinosaures (65 M6 d’années)
_ 1ière femme (australopithèques) (1,6-1,8 M6 d’années)
_ invention Wii (2007) 
I La datation relative
Elle est basée sur le concept d’actualisme, les phénomènes actuels devaient fonctionner de la
même manière dans le passé (comme nous les dinosaures devaient fêter leurs anniversaires).
On retrouve 4 principes :
1) La superposition
Quand on a deux strates sédimentaires (ou volcaniques) celle du bas est la plus vieille et celle
du haut est la plus jeune.
Cela ne marche que pour des roches sédimentaires et volcaniques. Il ne faut pas que les roches
soient trop déformées.
2) Le recoupement
Tout événement qui a un impact sur une roche est forcement plus récents (pli, faille et
érosion).
Remarque : l’alternance dépôt, pli, érosion, dépôt crée une discordance entre la première
couche du dernier dépôt et les couches inférieures érodées.
Il y a d’abord eu le socle cristallin car toutes les autres structures se superposent à lui.
Etape 1 : bloc de granite car en dessous de tout
Etape 2 : apparition du volcan du fond car recoupé par l’étape 3
Etape 3 : faille à cause de l’écartement + érosion
Etape 4 : premier dépôt sédimentaire
Etape 5 : dépôts lacustres foncés car superposé
Etape 6 : apparition du deuxième volcan et coulée de lave car recoupé
Etape 7 : érosion + Allier et terrasses claires
Remarque :
On retrouve 2 sortes de plis :
_ le pli en bosse est anticlinal
_ le pli en creux est synclinal.
Après érosion on peut reconnaître un pli anticlinal (plus on se rapproche du centre plus les
roches sont âgées) d’un pli synclinal (plus on se rapproche du centre plus les roches sont
jeunes) si l’on connaît l’âge du terrain.
Rappel :
On trouve deux types de failles : normale ou inverse. Soit on a l’impression que le bloc de
droite est descendu (étirement : faille normale), soit le bloc de droite est monté (compression :
faille inverse).
3) La continuité
Une même couche est de même âge qu’une autre couche car elle a était coupé par l’érosion.
Deux roches mêmes de nature différentes ont le même âge si elles sont encadrées au dessous
et en dessus par les mêmes roches.
4) Identité paléontologique
Si on retrouve les mêmes fossiles dans des roches différentes on sait qu’elles ont le même âge,
l’âge des fossiles.
Remarque :
Un « bon fossile » en paléontologie doit avoir une durée de vie courte, avoir une forte
extension géographique et se retrouver en grand nombre. Un fossile qui a toutes ces notions
s’appel un fossile stratigraphique.
Etape 1 : socle calcaire à rudistes car il est en dessous de tout
Etape 2 : érosion car elle affecte la couche de calcaire
Etape 3 : dépôts fluvio-lacustres car la mer s’est retiré et on a de l’eau douce
Etape 4 : dépôt de calcaires et grès car retour de la mer
Etape 5 : compression et plissement car discordance avec les couches supérieures
Etape 6 : érosion qui a fait sauter le dessus des plis puis dépôts calcaires et molasse
Etape 7 : faille car elle affecte toutes les couches
II Datation absolue
La datation absolue permet de donner un âge fixé d’un objet ou d’un événement géologique.
Le principe est basé sur la radioactivité, l’élément Père instable se transforme en un élément
Fils stable.
Pour un temps donné la quantité d’élément Fils est doublée. A chaque demi-vie la quantité
d’élément Père est divisée par deux.
Q
1-
Père
Fils
½-
0
T½
2T½
3 T½
4 T½
On peut dater des échantillons que si on a plus du centième de la demi-vie et moins de 10 fois
la demi-vie.
A/ Le carbone 14, 14C
T½ = 5730 ans
Entre 60 et 60 000 ans environ.
C’est pour tout ce qui dérive des êtres vivants.
Le carbone on le trouve dans quatre grands réservoirs :
_ lithosphère : carbonées (pétrole et charbon), carbonatées (calcaire), silicatées
(granite, diorite)
_ atmosphère : gaz (CO2)
_ hydrosphère : hydrogénocarbonate (HCO3-)
_ biosphère : molécules organiques
1) Formation du 14C : 14N (azote)  14C(Père)  14N(Fils)
/\
rayonnement cosmique
2) Le 14C s’associe au dioxygène : 14CO2
rapport : 14C/12C = constant
3) photosynthèse  *CO2 chez les végétaux ; rapport : 14C/12C végétal = 14C/12C air
Alimentation  *C chez les animaux ; rapport 14C/12C alimentation = 14C/12C air
Fermeture du système = mort être vivant
Le rapport 14C/12C être vivant diminue au cours du temps.
Le rapport 14C/12C mesuré chez l’échantillon = 14C/12C air × e-λt
λ = constante de désintégration
Les limites :
pas trop vieux et doit venir des être vivants
Le rapport 14C/12C n’est pas constant : _ activité humaine rejette 12C
_ volcanisme rejette 12C (aléatoire)
_ rayons cosmiques variable donc 14C varie
B/ Potassium/Argon : 40K/40Ar
T½ = 1,25 M9 années
Fonctionne que pour les roches volcaniques et plutoniques (magmatique).
Fermeture du système = cristallisation de la roche, solidification
Roches dégazées Ar0 = 0
40
K  40Ar (10,5%) + 40Ca (89,5%)
40
Ar(échantillon) = 40Ar0(=0) + 0,105 × 40K × e-λt
Limite :
De l’argon atmosphérique pourrait venir polluer le système en rajoutant de l’argon qui n’est
pas le Fils de la désintégration. La roche parait plus vieille.
C/ Rubidium/Strontium : 87Rb/87Sr
Permet de dater des roches très vieilles.
T½ = 49 M9 d’années
*Rb = père
*Sr = fils
Fermeture du système = cristallisation, formation de la roche magmatique
87
Sr/86Sr
D
C
On compare avec 86Sr : élément stable
B
A
Pente de la droite = λ×t
87
Rb/86Sr
On mesure dans 2 minéraux d’une roche les 2 rapports : 87Sr/86Sr et 87Rb/86Sr.
Plus la pente est élevé plus la roche est vieille.
B et D ont la même origine donc elles viennent d’un magma identique mais pas au même
moment.
A et B sont d’un magma de composition différente et sont de même âge, tout comme D et C.
3 p167 :
a) λ = 1,42.10-11
87
Rb/86Sr Orthose = 4,066431353
87
Sr/86Sr Orthose = 0,741291123
87
Rb/86Sr Plagioclase = 0,07145325259
87
Sr/86Sr Plagioclase= 0,7093711266
λ×t = 0,741291123 - 0,7093711266 / 4,066431353 - 0,07145325259
λ×t = 7,5.10-3
t = 7,5.10-3 / λ
t = 562.106 années
b) Le granite a métamorphisé la couche du Briovérien donc d’après le principe de
recoupement il est arrivé après. Et le granite est recouvert par une partie restante du
Ordovicien donc d’après le principe de superposition il est arrivé avant. Le granite est arrivé
au milieu des deux durant le Cambrien.