La mesure du temps dans l`histoire de la Terre et de la vie

La mesure du temps
dans l’histoire de
la Terre et de la vie
I- Datation relative
A- Principe de superposition
C’est le principe selon lequel, dans les terrains non excessivement déformés, les formations les plus
basses sont les plus anciennes et les formations les plus hautes les plus jeunes.
Lorsque les formations sont disposées régulièrement les unes sur les autres, sans qu’il manque un étage,
on parle de structure concordante. Dans le cas d’une structure concordante, s’il manque une période
sédimentaire dans la succession des événements géologiques, c’est une lacune.
Si deux couches qui se suivent présentent des pendages différents, on est en présence d’une
discordance angulaire.
B- Principe de continuité
L’érosion entaille les roches sédimentaires, et peut ainsi altérer la continuité des strates. Pour
comparer, dans une région donnée, deux strates qui ne sont pas en continuité, le géologue ne peut pas
se contenter d’étudier leur nature lithologique : une roche d’un faciès donné (calcaire ou grès par
exemple) peut s’être formée à différentes époques et à plusieurs endroits de la planète. Il est donc
nécessaire d’observer la strate inférieure (mur) et la strate supérieure (toit). Lorsque plusieurs strates
sont limitées par un même mur et un même toit, elles correspondent à une même couche du même âge.
C- Principe de recoupement
C’est le principe selon lequel les roches et les minéraux affectés sont plus anciens que les phénomènes
tectoniques, magmatiques ou cristallins qui les recoupent.
1- Plissements et failles
Les événements tectoniques sont plus jeunes que l’ensemble des strates affectées.
2- Discordance
Elle implique un arrêt de la sédimentation, des mouvements tectoniques, avec régression marine, une
érosion continentale, suivie d’une nouvelle sédimentation par transgression marine.
D- Principe d’intrusion
C’est le principe selon lequel tout fragment situé à l’intérieur d’une roche ou d’un minéral est plus
ancien que le contenant.
1- Filons et poches magmatiques
Les filons et les poches magmatiques sont plus récents que la ou les roches encaissantes.
2- Auréole
Elle s’est formée postérieurement, elle résulte par exemple de la modification du cristal qu’elle enrobe.
Dans le cas d’une auréole métamorphique autour d’un pluton granitique, l’auréole métamorphique (ou
cornéenne) est plus jeune que les roches encaissantes, métamorphisées et contemporaines de
l’intrusion d’un magma, responsable du métamorphisme de contact.
E- Principe d’identité paléontologique
Toute state contenant un fossile stratigraphique est du même âge que ce fossile. Pour préciser l’âge, on
utilise des associations de fossiles stratigraphiques.
II- Datation absolue
A- Datation au carbone 14
Tant qu’un individu est vivant, il échange du carbone avec son milieu, par la nourriture, la respiration
ou la photosynthèse. A sa mort, les échanges s’arrêtent, et la quantité de 14C diminue par désintégration
radioactive. La quantité initiale du 14C étant la même que celle présente dans l’atmosphère aujourd’hui,
il suffit de mesurer la quantité de 14C restant, et d’en déduire la durée écoulée.
Cette technique ne permet pas de dater au-delà de 50 000 ans.
B- Datation à l’aide du couple potassium-argon
Le couple potassium-argon est fréquemment utilisé pour dater des roches contenant des minéraux
riches en potassium (silicates par exemple). Le temps t0 correspond à l’émission de la lave, lors de
l’éruption volcanique. L’argon étant un gaz, il n’y a pas d’argon dans la lave à t 0. Lorsque la lave se
refroidit, il y a fermeture du milieu ; le potassium est alors enfermé et se désintègre pour donner de
l’argon. Pour connaître l’âge de la roche, il suffit donc de mesurer la quantité d’argon formé.
C- Datation à l’aide du couple rubidium-strontium
Le couple rubidium 87-strontium 87 est également fréquemment employé pour dater des roches
magmatiques ou métamorphiques. Les quantités initiales d’élément père ou fils ne pouvant pas être
déterminées, il faut analyser plusieurs noyaux d’une même roche : s’ils ont incorporé du strontium de
même composition isotopique (de même rapport 87Sr/86Sr à t0), et si ces échantillons ont le même âge,
les mesures s’alignent sur une droite dite droite isochrone. Sa pente dépend de l’âge de la roche.