http://www.academie-sciences.fr/academie/membre/Allegre_Claude.htm

SVT TP TS Datation absolue de granites bretons

Principe

Dans la région de Guingamp, en Bretagne, on peut observer différents massifs granitiques dont les compositions minéralogiques sont légèrement différentes. C’est le cas de deux massifs appelés G1 et G2.  Les granites sont des roches qui proviennent d’épisodes magmatiques qui participent à la formation de la croûte continentale.

On cherche à déterminer, si la formation de la croûte bretonne a connu pour G1 et G2 un seul ou deux épisodes magmatiques successifs.

Le rubidium (Rb) et le strontium (Sr) sont des éléments qui peuvent servir d’horloge géologique. Le ⁸⁷Rb est un isotope radioactif qui se désintègre en ⁸⁷Sr avec une période de 48,8 10⁹ ans. Le ⁸⁶Sr est un isotope stable du strontium.

Ils peuvent s’insérer dans les minéraux à la place d’éléments ayant les mêmes propriétés chimiques : le strontium à la place du calcium (Ca) et le rubidium à la place du potassium (K).

Déterminer l’âge des deux granites par la méthode du Rb/Sr pour savoir si la formation de la croûte bretonne a connu pour G1 et G2 un seul ou deux épisodes magmatiques successifs.

Matériel

Par poste

·         Logiciel Tableur libre office ou excel ·         fiche technique : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/  ·         Fichier  avec les rapports isotopiques du granite ·         échantillons de granites ·         lames minces de granites ·         microscope + polariseur + analyseur

Méthode

1.       Réaliser pour G1 le graphique (a droite isochrone ) représentant   ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = f(⁸⁷Rb/⁸⁶Sr)

2.      Tracer la droite de régression de la représentation graphique obtenue et afficher l’équation de cette droite de régression : son coefficient directeur doit comporter 4 décimales.

3.      L’âge t s’obtient en appliquant la formule suivante :    = LN(a+1)/ λ

LN signifie « log népérien »

a = coefficient directeur de la droite de régression noté précédemment

λ = 1,42 E-11  est la constante de radioactivité du couple ⁸⁷Rb/⁸⁷Sr

NB : les écritures données tiennent compte de la syntaxe dans un tableur : les formules doivent être entrées sans espace.

Protocole détaillé de réalisation de la datation

Réalisation de la droite isochrone

4.      Sélectionner les deux colonnes des valeurs de  ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr et  ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr  

5.      Sélectionner les fonctionnalités « Insertion/ Diagramme/Nuage de points (ou diagramme XY selon le logiciel) »

6.      Sélectionner le graphique par double-clic sur un des points du graphique

7.      Sélectionner par clic droit  « Ajouter une courbe de tendance » ; cocher « Linéaire » et cocher « Afficher l’équation sur le graphique »  et valider (ou fermer selon le logiciel) ; 

8.      Si besoin ; augmenter le nombre de décimales à 4 : cliquer  sur l’équation ; sélectionner par clic droit « Formater l’équation » et à « Décimales » : augmenter à 4 décimales.

9.      Noter le coefficient directeur de cette équation ; il doit comporter 4 décimales

*Avec EXCEL 2010, pour augmenter le nombre de décimales: sélectionner l’équation de la droite, cliquer droit sur la zone sélectionnée, puis cliquer sur « Format d’étiquette de courbe de tendance », à « nombre » indiquer la valeur souhaitée.

 Calcul de l’âge

10.  Taper la formule suivante sans espace, dans une case, en commençant bien par le signe =    = LN(a+1)/ λ

LN signifie « log népérien »

a est le coefficient directeur de la droite de régression noté précédemment

λ = 1,42 E-11  est la constante radioactive du couple ⁸⁷Rb/⁸⁷Sr

L’âge obtenu est exprimé en années.

Le tableau ci-dessous donne des mesures de rapports isotopiques effectuées sur le granite  G1. Compte-tenu des incertitudes des mesures, il peut être daté avec une incertitude de 17 Ma.

L'âge du granite G2 a été estimé à 4,00 Ga +/- 18 Ma

• télécharger le fichier Hawaï empereur.kmz sur : http://wwwpsvt.free.fr/svt/geol/google_earth/telecharger.htm (DOSSIER localisations d'intérêt géologique et pédagogique)
• lancer le fichier hawai_Empereur.kmz
• construire le graphique (Age du volcanisme en fonction de sa distance au point chaud d'Hawaii) grâce au document au format OpenOffice : ce fichier est dynamique et permet de créer le graphique directement dans le document texte.

Evaluation au microscope

Correction du  compte-rendu :

pb

hyp (réponse provisoire au pb posé) / lumière ; glucose ; type d'eulgène

Matériel & méthodes : protocole expérimental (schéma / mise en culture ; incubation ; comptage)

dessin d'Euglène avec titre, grossissement, légende (mb, noy, cyt, chloroplastes, flagelle)

Résultats → tableau

graphe (histogramme) avec titre, échelle, unités

conclusion : infirmer ou confirmer chaque hyp

impact lumière => rôle de la photosynthèse* => autotrophie

mat organique inutile pour autotrophes (tube E1B // E2B) si lumière+minéraux (E1B lumière // E1B à obscurité)

mt organique indispensable pour hétérotrophes (E2A // E2B)

rôle du patrimoine génétique (euglènes mutées) / métabolisme (E1//E2)

photosynthèse [lumière ; fabriquer] : fabrication de matière organique grâce à la lumière par les chloroplastes (+ eau + sels minéraux)

autotrophe [seul ; nourrir] : être vivant qui se nourrit sans l'aide d'autre être vivant, de matière organique

hétérotrophe [autre ; nourrir] : être vivant qui a beson de matière organique (produite par un être vivant) pour survivre

génétique : qui se transmet de génération en génération

AI. Unité chimique du vivant / 8

1. molécules organiques = CH
2. glucides = CHO,
3. lipides = CHO,
4. protides = CHON,
5. acides nucléiques = CHONP
6. monosaccharides / polysaccharides,
7. acides gras / lipides complexes,
8. acides aminés / protéines,
9. nucléotides / acides nucléiques

BI. L’atmosphère, une des conditions de l’habitabilité / 6

1.b,

2.c+e,

3.d,

BII. Le métabolisme et les échanges cellulaires /6

1. comparaison culture a//b
2. pas de changement si stérilisation = mort des bactéries
3. diminution glucide => consommation / bactéries
4. augmentation acide lactique => production / bactéries
5. augmentation du nombre de bactéries => reproduction des bactéries
6. acide lactique => acidification du milieu => caillage du lait

COrrigé Exercice 2 /10

1. âge maximal sur carte: 164 Ma
2. bande d'âge id plus large dans le Pacifique => Pacifique plus rapide
3. marges passives de l'Atlantique => âge de l'océan = 164 Ma

marges actives du Pacifique => plus vieux, âge inconnu

4. doc 15b ~> droite donc vitesse constante

calcul sur forage 16 : 250 km en 10 Ma = 2,5 cm/an / forage 19 : 1000 km en 50 Ma = 2 cm/an

5. doc 1 : sédiments d'autant plus vieux qu'on s 'éloigne de la dorsale

doc 2 : forages 17+18 confirment expansion de part et d'autre de la dorsale

• une réponse sans justification en vaut .. RIEN
• ne jamais commencer une réponse par « oui » « non » « en effet »
• la théorie de Wegener ne peut être citée ici : il théorise la dérive des continents et vous devez ici conclure sur l'expansion océanique que n'avait pas vu Wegener
• question 5 : utilisez les documents pas seulement les connaissances
• question 4 : certains en sont pas certains de savoir convertir des km en cm ….hum c'est du niveau CE2