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La mesure du temps dans l’histoire de la vie et de la Terre
Connaissances exigibles
1. La datation relative permet d’ordonner chronologiquement des
évènements géologiques.
1.1. La disposition géométrique des structures résulte d’évènements qui
se sont succédés au cours des temps géologiques.
1.1.1.
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Certaines conséquences de cette succession sont visibles à différentes échelles.
A l’échelle du paysage.
A l’échelle de la roche.
A l’échelle du minéral.
1.1.2.
Cette disposition permet d’établir une relation d’ordre des objets et des phénomènes
les uns par rapport aux autres.
1.2. La datation relative repose sur plusieurs principes fondamentaux.
1.2.1.
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1.2.2.
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Selon le principe de superposition, une couche géologique est plus récente que celle
qu’elle surmonte.
Cela s’applique aux strates sédimentaires et aux produits volcaniques.
Son application suppose qu’un remaniement tectonique n’ait pas modifié l’ordre des
couches.
Selon le principe de recoupement, une structure géologique qui en recoupe une autre
est plus jeune que celle qu’elle recoupe.
Les plis et les failles sont plus récents que les formations qu’ils affectent.
Une discordance, contact anormal traduisant une discontinuité dans la sédimentation,
est plus récente que les formations sédimentaires qu’elle affecte, et plus ancienne
que les formations sédimentaires qui la recouvrent.
Une intrusion magmatique est plus récente que les formations qu’elle traverse.
Un minéral qui en recoupe un autre a cristallisé en dernier.
1.2.3.
Selon le principe de continuité, une couche est de même âge en tous ses points.
1.2.4.
Selon le principe d’identité paléontologique, deux couches contenant les mêmes
fossiles stratigraphiques sont de même âge.
Une espèce ayant une présence limitée dans les temps géologiques et une large
extension géographique, constitue un fossile stratigraphique.
Ce principe permet de donner un âge identique à deux parties d’une même couche
géographiquement séparées.
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2. La datation absolue permet de donner un âge à des évènements
géologiques et d’en calculer la durée.
2.1. La méthode de datation absolue est une méthode physique qui utilise le
principe de radio-chronologie.
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Elle est fondée sur la désintégration radioactive d’isotopes de certains éléments
chimiques contenus dans les roches et les fossiles.
La masse d’un isotope radioactif décroît de manière exponentielle au cours du temps, et
ceci depuis la fermeture du système.
Un système est fermé à partir du moment où il n’y a plus d’échanges avec l’environnement.
L’isotope radioactif est caractérisé par sa demi-vie : c’est un radio-chronomètre.
La datation n’est plus réalisable lorsque l’isotope radioactif n’est plus en quantité
suffisante.
2.2. Le choix du radio-chronomètre dépend de sa demi-vie et de l’âge
présumé de l’échantillon.
2.2.1. Le carbone-14 à demi-vie courte, est utilisé pour dater des échantillons jusqu’à 35000 ans.
 La quantité initiale du carbone-14 à la fermeture du système est connue.
 La quantité de carbone-14 restant permet donc de mesurer l’âge de l’échantillon.
 Ce radio-chronomètre est surtout utilisé pour des échantillons provenant d’êtres vivants.
2.2.2. Le couple potassium/argon permet de dater des échantillons jusqu’à quelques centaines de
millions d’années.
 La quantité initiale de potassium radioactif est inconnue à la fermeture du système, celle
de l’argon est négligeable.
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La quantité finale d’argon provient de la désintégration du potassium.
 La détermination du rapport potassium/ argon permet de dater l’échantillon.
 La contamination par l’argon atmosphérique fixe les limites de cette méthode.
 La précision de la datation à l’aide de cette méthode augmente avec l’âge de l’échantillon.
2.2.3. Le couple rubidium-stontium est utilisé pour dater des minéraux et des roches de quelques
dizaines de millions d’années jusqu’à quelques milliards d’années.
 Les quantités initiales des deux éléments du couple sont inconnues à la fermeture du
système.
 Il convient donc de mesurer les rapports isotopiques de plusieurs minéraux de la même
roche ayant cristallisé simultanément à l’échelle des temps géologiques.
3. Grâce à la datation relative et à la datation absolue, on peut établir une
échelle stratigraphique internationale des temps géologiques.
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Mots clés
Datation absolue
Datation relative
Demi-vie
Discordance
Echelle stratigraphique
Fossile stratigraphique
Principe de continuité
Principe d’identité
paléontologique
Principe de recoupement
Principe de superposition
Radio chronologie
Radio-chronomètre
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