3,1,2/ La chronologie absolue

3/ Datation d’une roche par radiochronologie

Observez un granite au microscope, identifiez les minéraux

prezzi des roches : http://prezi.com/aanufhjcxh-p/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

FT fournies au TP de Bac (ECE) : https://tribu.phm.education.gouv.fr/portal/pagemarker/12/cms/default-domain/workspaces/securite-dans-les-labo-svt/ressources-ece/documents-ece?displayContext=taskbar&scope=__nocache&addToBreadcrumb=0&displayLiveVersion=1

clef de détermination Oehmichen (pdf) : http://www.geologues-prospecteurs.fr/documents/mineraux/images/3.pdf

collection de minéraux : http://www.groupes.polymtl.ca/glq1100/mineraux/identification.html

collection de lames minces : http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?TopicID=Lames

collection de lames minces : http://www.lame-mince.com/examples-lame-mince.html

atlas minerals / Siddall, London : http://www.ucl.ac.uk/~ucfbrxs/PLM/PLMhome.html

atlas de lames minces Minéraux et roches / Aubry, Caen : http://www.etab.ac-caen.fr/discip/geologie/Micropol/index.html

article de minéralogie au microscope polarisant : http://www.svt-monde.org/spip.php?article26

site complet : http://ressources.unisciel.fr/petronille/co/module_petronille.html

lames minces en photo : http://avg85.fr/category/lames-minces-de-roches/

site de F.Laubane : http://www.macromicrophoto.fr/petrography/index.html

 

Datez un granite à l’aide des données de l’échantillon :

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.

Méthode

1. Réaliser pour G1 le graphique (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/⁸⁶Sr

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

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

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

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

4. 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) ;

5. 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.

6. 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

7. 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.

Granite 1 (G1)
n° de l'échantillon	X= 87Rb/86 Sr	Y= 87Sr/86Sr
1	2,01	0,7325
2	2,345	0,7342
3	1,354	0,7295
4	1,768	0,7315
5	2,78	0,7366
6	1,25	0,729

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

La quantification de l’élément père radioactif et de l’élément fils radiogénique permet de déterminer l’âge des minéraux constitutifs d’une roche.

Les datations sont effectuées sur des roches magmatiques ou métamorphiques, en utilisant les roches totales ou leurs minéraux isolés.

L’âge obtenu est celui de la fermeture du système considéré (minéral ou roche). Cette fermeture correspond à l’arrêt de tout échange entre le système considéré et l’environnement (par exemple quand un cristal solide se forme à partir d’un magma liquide). Des températures de fermeture différentes pour différents minéraux expliquent que des mesures effectuées sur un même objet tel qu’une roche, avec différents chronomètres, puissent fournir des valeurs différentes.