1. La datation relative

Exercices formatifs
La mesure du temps dans L’histoire de La Vie et de La terre
1. La datation relative :
 Etude des terrasses alluviales
Objectif: adapter les connaissances à une situation nouvelle.
Les terrasses alluviales sont des dépôts sédimentaires formés par les sédiments d'un fleuve et que l'on trouve dans le lit de
ce dernier. Elles sont le résultat d'alternance de périodes de dépôt des alluvions et de périodes d'érosion.
Le document montre deux exemples de coupes géologiques à travers une vallée fluviale.
a. Le document a montre une coupe géologique dans une vallée traversée par un fleuve.
Donner la chronologie des événements qui a conduit au paysage actuel.
b. Expliquer en quoi l'application du principe de superposition peut conduire ici à une mauvaise interprétation.
c. Le document b présente un autre cas de terrasses alluviales. Proposer une explication de la différence observée avec
le document a.
 Reconstituer la chronologie relative de plusieurs événements géologiques
Objectif : utiliser les connaissances.
Le document présente une coupe géologique (théorique). On distingue quatre séries sédimentaires (W, X, Y et Z), un
massif granitique G, trois formations volcaniques notées V1, V2 et V3 et deux failles F1 et F2. Les petits points signalent
des roches ayant subi des transformations minéralogiques après la mise en place de G ou de V.
Reconstituer la chronologie des événements géologiques qui ont conduit à la coupe présentée, en s'appuyant sur les
principes de la datation relative.
 Les minéraux, outils de datation relative
Objectif: raisonner à partir d'une photographie.
Le document est une photographie au microscope polarisant d'un schiste bleu, roche trouvée dans les Alpes. Sa couleur
est due à la présence d'un minéral visible sur la photographie: le glaucophane.
a. Faire un schéma du document proposé dégageant bien les relations géométriques entre minéraux.
b. Déduire, à l'aide des principes de la datation relative, une chronologie de formation des minéraux.
c. Sachant que la roche d'origine, qui contient des plagioclases et des pyroxènes, appartient à la croûte océanique, que
l'actinote indique un refroidissement dans des conditions de basse pression et que le glaucophane est un témoin d'un
début de subduction, reconstituer l'histoire de cette roche visible sur ce document (la roche est aujourd'hui ramassée
en surface).
2. La datation absolue:
 Utilisation du carbone 14
Objectif : utiliser les connaissances pour raisonner à partir d’informations nouvelles.
Les balanes sont des petits crustacés fixés par leur carapace sur les rochers du littoral. Des fouilles archéologiques dans
l'ancien port de Marseille ont mis à jour des quais sur lesquels sont fixées des balanes. Des études ont montré que la limite
supérieure de fixation des balanes actuelles est à 10 cm au-dessus du niveau marin. Des prélèvements de carapaces de
balanes fossiles ont été effectués à trois niveaux des fouilles et des mesures d'activités carbone 14 réalisées.
Prélèvements
A
B
C
Profondeur sous le niveau actuel de la mer (en cm)
148 ± 20
164 ± 20
63 ±10
Nombre de désintégrations du prélèvement (par minute) = A
19,577
17,212
20,466
Nombre de désintégrations du standard actuel (par minute) = A0
29,541
27,687
28,158
a. Donner la formule permettant de calculer l'âge en fonction du rapport P / P0. Sachant que le nombre de
désintégrations d'un échantillon (appelé activité et noté A) est proportionnel à la concentration P en carbone 14,
exprimer l'âge en fonction de A / A0. On rappelle λ = 1,245.10-4 (an~1)
b. Calculer l'âge des trois prélèvements sachant que, du fait de la biologie de l'animal, les géologues appliquent une
correction : ils ajoutent 400 ans à l'âge calculé
c. Indiquer comment a évolué le niveau marin ces 4000 dernières années.
d. Les résultats donnent un âge exprimé en BP (abréviation de l'anglais «Before Présent»), c'est-à-dire en nombre
d'années avant 1950. Les âges sont parfois donnés en anno domini (AD) ou en «Before Christ» (BC), c'est-à-dire en
nombre d'années après ou avant Jésus-Christ. Transcrire les âges en AD ou en BC.