Étude des strates géologiques et des fossiles Fossiles (du latin creuser) = traces d’organismes vivants laissées dans les roches sédimentaires. • Roches sédimentaires se forment par dépôts de particules en suspensions ou par précipitation de minéraux au fond d’un cours d’eau. • Pression Solidification = Roche sédimentaire • Successions marines (inondations, assèchements) ou modifications des dépôts Strates Roches sédimentaires formant des strates superposées Un organisme peut se fossiliser SI: • Recouvert de sédiments avant d’être complètement décomposé (milieu aquatique). • Absence d’oxygène. • Molécules organiques progressivement remplacées par des dépôts minéraux modèle minéral de l’organisme mort La fossilisation est un phénomène RARE Un dinosaure meurt sur le bord d'un cours d'eau. Une crue saisonnière submerge la carcasse qui est rapidement recouverte de sédiments entraînés par les eaux. La chair se décompose ne laissant que le squelette. Lentement, au cours de millions d'années, la matière osseuse est remplacée par des minéraux dissous dans le sol. Le squelette se minéralise. L'érosion peut éventuellement exposer le squelette minéralisé. Plus la strate géologique est profonde, plus elle est ancienne. + récent + ancien Strates géologiques → Histoire de la vie • Des strates les plus anciennes aux plus récentes: certaines espèces apparaissent, d’autres disparaissent. • Plus la strate est ancienne, plus les formes fossiles sont différentes des espèces d’aujourd’hui. • Les types de fossiles sont disposés dans le même ordre, partout dans le monde. Certaines formes sont toujours au-dessus d’autres formes. Succession des formes dans les strates est toujours la même partout dans le monde. Datation des strates : • Datation absolue • Datation relative Datation absolue : mesure des proportions d’isotopes radioactifs dans la roche > Ex. Datation 40Potassium / 40Argon > Ex. Datation 238Uranium / 206Plomb > Ex. Datation 87Rubidium / 87Strontium Méthode pas toujours applicable : nécessite des roches volcaniques. EX. Datation 40Potassium / 40Argon Le potassium présente trois formes isotopiques : • 39K (93.2581%) • 40K (0.0117%) • 41K (6.7302%). Le potassium 40 est instable. Il se désintègre spontanément en 40Calcium et en 40Argon La demi-vie du 40K est de 1,26 GA. Si une roche est chauffée au point de devenir liquide, l’Argon 40 qu’ elle contient s’en échappe (l’Argon est un gaz). Lorsque la roche se recristallise, elle ne contient plus d’Argon (l’horloge est ramenée à 0). Après le refroidissement, le 40K demeuré dans la roche continue à se transformer en 40Ar qui demeure emprisonné dans le réseau cristallin de la roche. Connaissant la demi-vie du 40K (1,26 GA), on peut calculer le temps écoulé depuis que la roche s’est recristallisée en déterminant la proportion 40K / 40Ar qu’elle contient. Parent Rejeton Demi-vie (années) Uranium 238 Rubidium 87 Potassium 40 Carbone 14 Plomb 206 Strontium 87 Argon 40 Azote 14 4,5 milliards 47 milliards 1,3 milliards 5730 N.B. La méthode au Carbone 14 ne permet de dater que des échantillons biologiques (matière organique). On ne l’utilise donc pas pour dater des roches volcaniques. Compte tenu de la demi-vie du Carbone 14, cette méthode est inutilisable au-delà de 50 000 ans. • Datation absolue • Datation relative • Datation relative: identification des fossiles contenus dans la strate étudiée. Certains fossiles sont tellement typiques d'une époque donnée, qu'ils peuvent être utilisés comme marqueurs stratigraphiques. Ex. datation de Toumaï (Sahelanthropus tchadensis) Plus ancien hominidae bipède connu (découvert au Tchad en 2001). • Datation relative (d’après les ossements d’animaux découverts sur le site où Toumaï a été découvert) : ~ 7 MA • Datation absolue (méthode au 10bérylium) entre 6.9 et 7.2 MA Les Ammonites En partant, si on retrouve une ammonite, on sait que le gisement a plus de 65 MA • Sources: Gilles Bourbonnais Cégep de Sainte-Foy Évolution du nombre de genres d'Ammonites au cours du temps