TD1 – Chronologie Relative et Absolue

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1 TD1 – Chronologie Relative et Absolue
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 3D

2 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)

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9 Géochronologie isotopique
Chronologie Absolue: Age absolu de ce granite? Géochronologie isotopique

10 Les datations radiométriques
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) 87Rb = un isotope radioactif qui se désintègre en un isotope radiogénique, le 87Sr

11 Principe de la désintégration radioactive: exemple du 87Rb/87Sr
87Rb = isotope radioactif (père - P) Z = 37 A = 87 transformation d’un neutron en proton par perte d’un e- 87Sr = isotope radiogénique (fils – F*) Z = 38

12 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) temps pour que la moitie des isotopes Père de départ disparaissent Au bout de 3 ou 4 périodes, l’essentiel des éléments radioactifs ont disparus taux de désintégration (λ) λ = Ln2 / T 1 1/2 T temps

13 Principe de la désintégration radioactive:
Loi de désintégration radioactive: Pt = Po.e-λt ou Po = Pt.eλt (1) En réalité dans une roche on mesure le nb d'éléments Pères Pt et fils radiogénique F* avec: F* = Po - Pt (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* (4) On en déduit en combinant (3) et (4): Ft = Fo + Pt.(eλt-1)

14 87Sr / 86Sr = 87Sr / 86Sro + 87Rb / 86Sr.(eλt-1)
Application au systeme Rb/Sr: * Condition indispensable : SYSTEME CLOS La Roche n’a pas subie de perte ou gain en isotope Pere (87Rb) ou Fils (87Sr) après sa cristallisation Ft = Fo + Pt.(eλt-1) 87Sr = 87Sro + 87Rb.(eλt-1) * Par spectrométrie de masse on mesure des rapports isotopiques : 87Sr / 86Sr et + 87Rb / 86Sr 86Sr = isotope stable 87Sr / 86Sr = 87Sr / 86Sro + 87Rb / 86Sr.(eλt-1)

15 87Sr / 86Sr = 87Sr / 86Sro + 87Rb / 86Sr.(eλt-1)
Application au systeme Rb/Sr: Dans un diagramme isochrone avec des valeurs mesurées de 87Sr/86Sr en ordonnée et 87Rb/86Sr en abscisse: L’equation de désintégration radioactive a la forme d’une équation de droite: isochrone 87Sr / 86Sr = 87Sr / 86Sro + 87Rb / 86Sr.(eλt-1) Y = b X a a (pente) = eλt – 1 la pente est proportionnel à l’age: t = (1/λ) . ln (A +1) Pour 87Rb T = 4.88*1010 a λ = 1.42*10-11 a-1