sose 1005 td 7: le temps en géologie 4 ga 3 ga 2 ga 1 ga 545 ma 250 ma 65 ma illustration b....
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SOSE 1005TD 7: Le temps en géologie
4 Ga
3 Ga
2 Ga
1 Ga
545 Ma
250 Ma
65 Ma
illustration B. Nicolas
I. Datation relative versus datation absolue (Rappel de cours)
- Reconstituer la chronologie des événements ayant affecté la Terre (ou les autres planètes)
Nécessité d’établir une chronologie en géologie
La datation relative date les évènements les uns par rapports aux autres
- Position relative des roches (principe de superposition, de recoupement)
- Nature et contenu des roches (ex. présence de certains fossiles – à voir en TP)
- Apports de la géochimie (ex. pic d’iridium exceptionnel, paléomagnétisme)
Couche d’iridium
Échelle des temps relatifs (unité = étage)
La datation absolue permet de situer les événements chronologique dans le temps (précise un âge en année, ka, Ma, Ga)
• Utilisation de la radiochronologie (ex. datation au 14C, K/Ar, Rb/Sr)la décroissance radioactive
Temps de ½ vie Période de datation
14C/14N t1/2=5370 ans 50 à 50000 ans40K/40Ar t1/2=1.3 Ga 10 Ma à 10 Ga87Rb/87Sr t1/2 = 50Ga 0.5 Ga à 500 Ga
I. Datation relative versus datation absolue (Rappel de cours)
détermination de l'âge d'un basalte à l'aide du couple potassium/argon (K/Ar)
Quel est l'âge d'un basalte dont on mesure par dosage
3,311 mg de 40Ar pour 61,40 mg de 40K ?
Exercice d’application – datation absolue sur un échantillon terrestre
Temps (Ga)
40Ar/40K
Age = 0.7 Ga
0.054
I. Datation relative versus datation absolue
• Utilisation des rythmes (ex. dendrochronologie, varves)
2012 1600 1200 800
Dendrochronologie : Étude des cernes des
arbres
Etude des varves (alternance de niveaux sédimentaires): clair l’été et sombre l'hiver
La datation absolue permet de situer les évènements chronologique dans le temps (précise un âge en année, ka, Ma, Ga)
Relation entre la densité des cratères d'impact et l'âge des terrains
Courbe calibrée sur la Lune (missions Apollo)
Courbe corrigée pour Mars
Exercice d’application – datation sur Mars
Exercice d’application – datation sur Mars
Combien pour 1000x1000 km ?(1 million de km²)
55 cratères / 250x250 km
880 cratères / million de km²
x16
250 x 250 km Hauts plateaux del'hémisphère sud
Exercice d’application – datation sur Mars
250 x 250 km
2 cratères / 250x250 km
32 cratères / million de km²
x16
Coulées Olympus Mons
Relation entre la densité des cratères d'impact et l'âge des terrains
Courbe calibrée sur la Lune (missions Apollo)
Courbe corrigée pour Mars
CouléesOlympus Mons
32/106 km²
880/106 km²
Hauts plateaux del'hémisphère sud
~ 500 Ma
Exercice d’application – datation sur Mars
I. Datation relative versus datation absolue : synthèse
Exemple d’utilisation conjointe de datation relative et datation
absolue
Le choix du couple radiogénique est fonction de la nature et de l'âge présumé de l’échantillon.
Herryl BONNAND
I. Datation relative versus datation absolue : synthèse
Spécificité de notre planète :
La Vie
Un formidable outilde datation relative
La Paléontologie
Terrain L3 - Alpes
Initiation à cettescience
Objectif du TP
Évolution de la vie
II. Fossiles et stratigraphie
4 Ga
3 Ga
2 Ga
1 Ga
250 Ma
65 Ma
illustration B. Nicolas
Crises biologiquesmajeures
Depuis l’apparition de la vie sur Terre, les règnes végétal et animal ont subi une continuelle transformation (évolution), avec parfois des crises biologiques (extinctions massives).
Evolution continuelle+
crises
Chaque période de l’histoire de la Terre est caractérisée par un ensemble d’animaux et de végétaux
II. Fossiles et stratigraphie
Chaque période de l’histoire de la Terre est caractérisée par un ensemble d’animaux et de végétaux.
Utilisation des fossiles pour dater les terrains
Datation relative :
Établissement de l'Échelle des Temps géologiques
• Temps géologiques découpés en Ères, Séries, Étages ….• Découpage basé sur l'étude des couches sédimentaires et de leur contenu paléontologique (fossiles)
• Paléontologie : science qui étudie les organismes ayant vécu sur la Terre au cours des temps géologiques.
• Fossiles : vestiges de ces organismes, enfouis dans les sédiments après leur mort (Fossilis = qui vient de la terre).
Les fossiles vont donc se trouver surtout dans les roches sédimentaires ou constituer eux-mêmes ces roches (cf. roches biochimiques).
II. Fossiles et stratigraphie
III. Comment se forment les fossiles ?
A. Facteurs et conditions de fossilisation
La fossilisation dépend de :
• la constitution des organismes:- parties dures (coquilles, tests, squelettes)
- parties molles (chair)
• un enfouissement rapide :- à l’abri de l’O2, sans agents de destruction
• un milieu de sédimentation adéquat :- Taille des grains : - calcaire à grains fins
- détritique grossier
- Présence de substances conservatrices (sels minéraux véhiculés par eaux de circulation).
• Généralement conditions non réunies et organismes détruits par altération.
Fossile = exception
III. Comment se forment les fossiles ?
B. Processus de fossilisation
Coquilled'origine
Enfouissement
Dissolution
Dégagement
B. Processus de fossilisation : cas courants
Minéralisationsecondaire
Dégagement
avec remplissage sans remplissage
Moule externe
Moule interne
Moule interne minéralisé
Fossiles
Fossiles
Sédiment
III. Comment se forment les fossiles ?
B. Processus de fossilisationB. Processus de fossilisation : exemplesCoquilled'origine
Moule interne de bivalve
Moule externe de bivalve
Ammonite pyritisée
1 cm
Moule interne de gastéropode
IV. Fossiles stratigraphiques
Fossiles utilisés pour la datation relative des couches sédimentaires
On la retrouve identique surde longues périodes de temps
Mauvais fossilestratigraphique
Bon fossilestratigraphique
• Si espèce à évolution lente
• Si espèce à répartition géographique limitée (espèce endémique)
Ne permet pas de corrélationd'une région à l'autre
• Évolution rapide (faible répartition dans le temps)• Vaste répartition géographique• Grande fréquence (nombreux individus à un instant t)
V. Taxinomie et phylogénie
Taxinomie : science qui étudie la classification des êtres vivants ou fossiles.
Taxon : groupement hiérarchisé de cette classification :
Animal
Végétal
Mollusques
Cordés
…
Bivalves
Céphalopodes
…
Ammonoïdés
NautiloïdésNautilus
Goniatites
…Nautiluspompilius
…
…
… …
Règne Embranchement Classe Ordre Genre Espèce
……
V. Taxinomie et phylogénie
Filiation et phylogénie arbre généalogique des groupes fauniques
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