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SOSE 1005 TD 7: Le temps en géologie 4 Ga 3 Ga 2 Ga 1 Ga 545 Ma 250 Ma 65 Ma illustration B. Nicolas.

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1 SOSE 1005 TD 7: Le temps en géologie 4 Ga 3 Ga 2 Ga 1 Ga 545 Ma 250 Ma 65 Ma illustration B. Nicolas

2 I. Datation relative versus datation absolue (Rappel de cours) - Reconstituer la chronologie des événements ayant affecté la Terre (ou les autres planètes) Nécessité détablir 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 diridium exceptionnel, paléomagnétisme) Couche diridium Échelle des temps relatifs (unité = étage)

3 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 14 C, K/Ar, Rb/Sr) la décroissance radioactive Temps de ½ vie Période de datation 14 C/ 14 N t 1/2 =5370 ans 50 à ans 40 K/ 40 Ar t 1/2 =1.3 Ga 10 Ma à 10 Ga 87 Rb/ 87 Sr t 1/2 = 50Ga 0.5 Ga à 500 Ga I. Datation relative versus datation absolue (Rappel de cours)

4 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 40 Ar pour 61,40 mg de 40 K ? Exercice dapplication – datation absolue sur un échantillon terrestre Temps (Ga) 40Ar/40K Age = 0.7 Ga 0.054

5 I. Datation relative versus datation absolue Utilisation des rythmes (ex. dendrochronologie, varves) Dendrochronologie : Étude des cernes des arbres Etude des varves (alternance de niveaux sédimentaires): clair lété et sombre l'hiver La datation absolue permet de situer les évènements chronologique dans le temps (précise un âge en année, ka, Ma, Ga)

6 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 dapplication – datation sur Mars

7 Combien pour 1000x1000 km ? (1 million de km²) 55 cratères / 250x250 km 880 cratères / million de km² x x 250 km Hauts plateaux de l'hémisphère sud

8 Exercice dapplication – datation sur Mars 250 x 250 km 2 cratères / 250x250 km 32 cratères / million de km² x16 Coulées Olympus Mons

9 Relation entre la densité des cratères d'impact et l'âge des terrains Courbe calibrée sur la Lune (missions Apollo) Courbe corrigée pour Mars Coulées Olympus Mons 32/10 6 km² 880/10 6 km² Hauts plateaux de l'hémisphère sud ~ 500 Ma Exercice dapplication – datation sur Mars

10 I. Datation relative versus datation absolue : synthèse Exemple dutilisation conjointe de datation relative et datation absolue Le choix du couple radiogénique est fonction de la nature et de l'âge présumé de léchantillon. Herryl BONNAND

11 I. Datation relative versus datation absolue : synthèse Spécificité de notre planète : La Vie Un formidable outil de datation relative La Paléontologie Terrain L3 - Alpes Initiation à cette science Objectif du TP

12 Évolution de la vie II. Fossiles et stratigraphie 4 Ga 3 Ga 2 Ga 1 Ga 250 Ma 65 Ma illustration B. Nicolas Crises biologiques majeures Depuis lapparition 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 lhistoire de la Terre est caractérisée par un ensemble danimaux et de végétaux

13 II. Fossiles et stratigraphie Chaque période de lhistoire de la Terre est caractérisée par un ensemble danimaux 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)

14 III. Fossiles et stratigraphie Stratotype: Ensemble de couches sédimentaires, reconnu comme référence stratigraphique internationale. Les étages, une des divisions de lÉchelle des Temps Géologiques, prennent le nom de la localité ou de la région où son stratotype a été défini. Saucats (Aquitania -> Aquitanien) Bordeaux (Burdigalum) Paris (Lutetia) Le Mans (Cenomanum)

15 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

16 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 labri de lO 2, 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

17 III. Comment se forment les fossiles ? B. Processus de fossilisation Coquille d'origine Enfouissement Dissolution Dégagement B. Processus de fossilisation : cas courants Minéralisation secondaire Dégagement avec remplissage sans remplissage Moule externe Moule interne Moule interne minéralisé Fossiles Sédiment

18 III. Comment se forment les fossiles ? B. Processus de fossilisationB. Processus de fossilisation : exemples Coquille d'origine Moule interne de bivalve Moule externe de bivalve Ammonite pyritisée 1 cm Moule interne de gastéropode

19 III. Comment se forment les fossiles ? B. Processus de fossilisation Parties dures et molles Momification : l'organisme est conservé plus ou moins intact dans un milieu extrêmement favorable (ambre, sel, bitume, diatomite…) Batracien dans diatomite

20 IV. Fossiles stratigraphiques Fossiles utilisés pour la datation relative des couches sédimentaires On la retrouve identique sur de longues périodes de temps Mauvais fossile stratigraphique Bon fossile stratigraphique Si espèce à évolution lente Si espèce à répartition géographique limitée (espèce endémique) Ne permet pas de corrélation d'une région à l'autre Évolution rapide (faible répartition dans le temps) Vaste répartition géographique Grande fréquence (nombreux individus à un instant t)

21 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 Nautiloïdés Nautilus Goniatites … Nautilus pompilius … … … … RègneEmbranchementClasseOrdreGenreEspèce … …

22 V. Taxinomie et phylogénie Filiation et phylogénie arbre généalogique des groupes fauniques

23 V. Taxinomie et phylogénie


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