TD 1 Chronologie Relative et Absolue Chronologie relative
TD 1 – Chronologie Relative et Absolue Chronologie relative: Grâce à différents critères de recoupement, définir la chronologie relative des événements géologiques dans les cas suivants: - Discordances - Failles - Dykes - Intrusion - Transgression - Synthèse: bloc diagramme 3 D
Concordance: - surfaces de stratifications sont parallèles - continuité de sédimentation (pas de mouvement tectonique ou d’érosion) Discordance: - discontinuité angulaire entre 2 surfaces strati - déformation tectonique (puis érosion)
Chronologie Absolue: Age absolu de ce granite? Géochronologie isotopique
Les datations radiométriques 1) Rappel: Isotope? Exemple du Rubidium Elément Z A Période (T) Constante de désintegration (λ) Rubidium (Rb) 37 85 87 4. 88*1010 a 1. 42*10 -11 a-1 - même numéro atomatique (Z) ou nombre de protons (37) - masse atomique différente car ils ont un nombre de neutrons différent (48 ou 50) - 87 Rb = un isotope radioactif qui se désintègre en un isotope radiogénique, le 87 Sr
1) Principe de la désintégration radioactive: exemple du 87 Rb/87 Sr 87 Rb = isotope radioactif (père - P) Z = 37 A = 87 transformation d’un neutron en proton par perte d’un e- 87 Sr = isotope radiogénique (fils – F*) Z = 38 A = 87
1) Principe de la désintégration radioactive: Le taux de désintégration d'un élément radiogénique Père P (ou le taux de production en éléments radioactifs fils F*) est proportionnel (a) au temps (t) (b) au nombre d'atome père initiaux présents (Po): chaque isotope radioactif se caractérise par sa période ou 1/2 vie (T) àtemps pour que la moitie des isotopes Père de départ disparaissent àAu bout de 3 ou 4 périodes, l’essentiel des éléments radioactifs ont disparus 1 1/2 T à taux de désintégration (λ) λ = Ln 2 / T 0 temps
1) Principe de la désintégration radioactive: Loi de désintégration radioactive: Pt = Po. e-λt ou Po = Pt. eλt En réalité dans une roche on mesure le nb d'éléments Pères Pt et fils radiogénique F* avec: F* = Po - Pt (1) (2) En remplaçant Po dans (2) par sa valeur dans l'équation (1): F* = Pt. eλt - Pt = Pt. (eλt -1) (3) Or le nb d’isotope fils total a un instant t (Ft) est égal a la somme des isotope fils initiaux (Fo) et des isotopes fils radiogéniques (F*) Ft = Fo + F* On en déduit en combinant (3) et (4): (4) Ft = Fo + Pt. (eλt-1)
1) Application au systeme Rb/Sr: * Condition indispensable : SYSTEME CLOS La Roche n’a pas subie de perte ou gain en isotope Pere (87 Rb) ou Fils (87 Sr) après sa cristallisation Ft = Fo + Pt. (eλt-1) 87 Sr = 87 Sro + 87 Rb. (eλt-1) * Par spectrométrie de masse on mesure des rapports isotopiques : 87 Sr 86 Sr / 86 Sr et + 87 Rb / 86 Sr = isotope stable 87 Sr / 86 Sr = 87 Sr / 86 Sro + 87 Rb / 86 Sr. (eλt-1)
1) Application au systeme Rb/Sr: Dans un diagramme isochrone avec des valeurs mesurées de 87 Sr/86 Sr en ordonnée et 87 Rb/86 Sr en abscisse: L’equation de désintégration radioactive a la forme d’une équation de droite: isochrone 87 Sr / 86 Sr = 87 Sr / 86 Sro + 87 Rb / 86 Sr. (eλt-1) Y = a (pente) = eλt – 1 la pente est proportionnel à l’age: t = (1/λ). ln (A +1) Pour 87 Rb T = 4. 88*1010 a λ = 1. 42*10 -11 a-1 b + X . a
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