L’enseignement de spécialité en classe de première a permis de découvrir les principaux aspects de la dynamique terrestre en étudiant la structure du globe et quelques caractéristiques de la mobilité horizontale de la lithosphère, ainsi est acquise une compréhension globale de la dynamique terrestre.
Le programme de la classe terminale vise à renforcer cette compréhension des géosciences en développant, dans une première partie, la dimension temporelle des études géologiques. Il importe de comprendre comment un objet géologique, quelles que soient ses dimensions, témoigne d’une histoire que l’on peut reconstituer par l’application de méthodes chronologiques. Cette étude temporelle permet de comprendre comment a été établie l’échelle internationale des temps géologiques et combien l’histoire de la Terre et l’histoire de la vie sont indissociables. Les dimensions spatiale et temporelle sont présentes dans l’étude des paléogéographies de la Terre. Les traces des mobilités tectoniques passées sont alors découvertes et interprétées. Elles conduisent à une compréhension plus précise des grands objets de la géologie mondiale.
5,1/ Le temps et les roches
Objectifs :
appréhender les méthodes du géologue pour construire une chronologie des objets étudiés.
comprendre la pertinence des méthodes employées en fonction du contexte géologique et identifier les limites d’utilisation des différentes stratégies de datation.
approfondir les méthodes acquises dans les classes précédentes, notamment l’exploitation des supports pétrographiques (échantillons, lames minces) et cartographiques.
faire un nouvel usage de la carte de France au 1/106, articulé sur les données chronologiques.
Notions : chronologie, principes de datations relative et absolue, fossiles stratigraphiques, chronomètres.
Liens : programme d’enseignement scientifique en classe de première. Programme de physique-chimie en classe terminale.
5,1,1/ La chronologie relative
Rappel des acquis
Vu en enseignement scientifique de 1ères : 1°ES_SVT.odt
1/ Principes de datation relative
légendez les dessins - énoncez 3 principes - appliquez sur documents réels
Le principe de superposition permet d’établir des successions ordonnées. Ainsi, lorsque plusieurs strates sont superposées, la strate supérieure est la plus jeune (s'il n'y a pas eu de tectonique). Il en est de même pour un empilement de coulées volcaniques.
Le principe de continuité permet d’étendre un marqueur temporel sur toute la surface où la couche est représentée. On admet que l’âge d’une strate est le même sur toute son étendue. Deux roches de nature différentes mais appartenant à la même strate sont donc de même âge.
Le principe de recoupement permet de traiter toutes les situations d’intersection entre couches ou formations, appelées discontinuités ou discordances. La formation d’un pli ou d’une faille est plus récente que celle des roches qu’ils ont affectées. Lorsqu’une strate repose en discordance sur des strates affectées par un mouvement tectonique, celui-ci est antérieur au dépôt de sédiments à l’origine de la strate horizontale. Lorsqu’une structure recoupe une autre, la plus jeune recoupe la plus ancienne. Un filon ou une intrusion granitique, une coulée volcanique, sont donc plus jeunes que les roches encaissantes, qu’ils peuvent avoir métamorphisées.
Utiliser les relations géométriques pour établir une succession chronologique d’événements à partir d’observations à différentes échelles et sur différents objets (lames minces observées au microscope, affleurements, cartes géologiques).
principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue ;
principe d'actualisme : les structures géologiques passées ont été formées par des phénomènes (tectoniques, magmatiques, sédimentaires ou autres) agissant comme à notre époque ;
principe d'identité paléontologique : deux couches ayant les mêmes fossiles sont considérées comme ayant le même âge ;
principe de superposition : en l'absence de bouleversements structuraux, une couche est plus récente que celle qu'elle recouvre et plus ancienne que celle qui la recouvre ;
principe d'horizontalité : les couches sédimentaires se déposent horizontalement ; une séquence sédimentaire qui n'est pas en position horizontale a subi des déformations postérieures à son dépôt ;
principe de recoupement : les couches sédimentaires sont plus anciennes que les failles ou les roches qui les recoupent ;
principe d'inclusion : les morceaux de roche inclus dans une autre couche sont plus anciens que leur contenant.
Les relations géométriques (superposition, recoupement, inclusion) permettent de reconstituer la chronologie relative de structures ou d’événements géologiques de différentes natures et à différentes échelles d’observation.
2/ Fossiles stratigraphiques = stratotypes
Échantillons d’amonites
Fossile stratigraphique : temps petit + espace grand
Manuel p.136-139 : https://fr.calameo.com/read/0049569798519072fbf59
Le principe d’identité paléontologique est fondé sur la reconnaissance de fossiles stratigraphiques. Deux formations éloignées possédant les mêmes fossiles stratigraphiques sont de même âge. Les fossiles sont dits stratigraphiques s’ils sont caractéristiques d’un court intervalle de temps et donc appartenant à des espèces n’ayant connu qu’une brève durée d’existence ; ils doivent être suffisamment abondants et couvrir une vaste aire de répartition.
Observer une succession d’associations fossiles différentes dans une formation géologique et comprendre comment est construite une coupure stratigraphique (par exemple par l’étude des successions d’ammonites, de trilobites ou de foraminifères).
Les associations de fossiles stratigraphiques, fossiles ayant évolué rapidement et présentant une grande extension géographique, sont utilisées pour caractériser des intervalles de temps. L’identification d’associations fossiles identiques dans des régions géographiquement éloignées permet l’établissement de corrélations temporelles entre formations.
3/ Echelle stratigraphique
Manuel p.140-141
Souvenirs de sortie terrain
m = miocène : époque comprenant plusieurs âges comme : m1 = burdigalien ou m³ = tortonien
mRe. Formations résiduelles sur terrains miocènes
mRc. Colluvions et éboulis issus des terrains miocènes.
m3. Sables fauves (Tortonien supérieur).
m1. Burdigalien.
m1c. Burdigalien supérieur = Calcaire supérieur de Lectoure
m1b. Burdigalien moyen = Calcaire de Pellecahus, Calcaire inférieur de Lectoure
m1a. Burdigalien inférieur = Calcaire de Herret
g3a. Calcaire blanc.
Lien géoportail sur Lectoure
http://infoterre.brgm.fr/viewer/MainTileForward.do
l'histoire du bassin aquitain : http://sigesaqi.brgm.fr/-Histoire-geologique-du-Bassin-Aquitain-.html
Géoportail : https://www.geoportail.gouv.fr/carte
One geology : http://portal.onegeology.org/
Comprendre les modalités de construction de l’échelle stratigraphique ; discuter les fondements et la validité des différents niveaux de coupures.
Les coupures dans les temps géologiques sont établies sur des critères paléontologiques : l’apparition ou la disparition de groupes fossiles.
La superposition des intervalles de temps, limités par des coupures d’ordres différents (ères, périodes, étages), aboutit à l’échelle stratigraphique.
Netothèque
« Des stratotypes pour une échelle des temps géologiques », Patrick De Wever, Annie Cornée, Max Jonin, site du MNHN
« La notion de stratotype », Patrick De Wever et Annie Cornée, site du MNHN
« Biodiversité et crises », Guillaume Billet, Benjamin Bonnefoy, Patrick De Wever, site du MNHN
International Commission on Stratigraphy, le site officiel de la Commission Internationale de Stratigraphie
http://www.saga-geol.asso.fr/Geologie_page_conf_stratigraphie.html
https://www.msnucleus.org/membership/html/jh/earth/stratigraphy/index.html
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89chelle_des_temps_g%C3%A9ologiques
https://timescalefoundation.org/gssp/index.php?parentid=0
pli, failles animation : https://www.edumedia-sciences.com/fr/media/664-plissements-et-erosion
– L’application « La datation relative » permettant d’aborder les principes de datation relative
: http://svt.ac-dijon.fr/spip.php?article329
– Le jeu serieux de Philippe Cosentino qui propose a l’eleve de reconstituer la succession
d’evenements aboutissant a un affleurement en partant de l’observation de l’affleurement :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/defi-lyell/
https://svtlycee.editions-bordas.fr/9782047337622#
Bilan / chronologie relative
Les relations géométriques (superposition, recoupement, inclusion) permettent de reconstituer la chronologie relative de structures ou d’événements géologiques de différentes natures et à différentes échelles d’observation.
Les associations de fossiles stratigraphiques, fossiles ayant évolué rapidement et présentant une grande extension géographique, sont utilisées pour caractériser des intervalles de temps.
L’identification d’associations fossiles identiques dans des régions géographiquement éloignées permet l’établissement de corrélations temporelles entre formations.
Les coupures dans les temps géologiques sont établies sur des critères paléontologiques : l’apparition ou la disparition de groupes fossiles.
La superposition des intervalles de temps, limités par des coupures d’ordres différents (ères, périodes, étages), aboutit à l’échelle stratigraphique.
Notions fondamentales : chronologie, principes de datations relative, fossiles stratigraphiques
Utiliser les relations géométriques pour établir une succession chronologique d’événements à partir d’observations à différentes échelles et sur différents objets (lames minces observées au microscope, affleurements, cartes géologiques).
Observer une succession d’associations fossiles différentes dans une formation géologique et comprendre comment est construite une coupure stratigraphique (par exemple par l’étude des successions d’ammonites, de trilobites ou de foraminifères).
Comprendre les modalités de construction de l’échelle stratigraphique ; discuter les fondements et la validité des différents niveaux de coupures.
9 septembre
1,1,2/ La chronologie absolue
Video 4’sur 14C: https://www.cea.fr/multimedia/Pages/videos/culture-scientifique/physique-chimie/datation-carbone-14.aspx
Rappel acquis
Vu en enseignement scientifique de 1ères :
La decouverte de la radioactivite a la fin du XIX° siecle a contribué à resoudre la question de la datation de l'age de la Terre en remettant en question les dogmes précédents. Comment la radioactivité a-t-elle permis de déterminer l'âge de la Terre avec précision ?
La radioactivité est un phénomène naturel sur lequel repose la radiochronologie car la désintégration radioactive est proportionnelle au temps, elle permet donc d’accéder à une datation. Certains couples d’isotopes sont pertinents pour donner un âge à la Terre : il faut t1/2 > 4 Ga donc K/Ar (12Ga) ; Rb/Sr (49Ga) ; Sm/Nd (106Ga) ; U238/Pb (4,47Ga). Dater n’importe quel minéral ne revient pas à déterminer l’âge de la Terre car certains minéraux sont nés après la naissance de la terre. Les météorites permettent d’avoir des données sur la formation de la terre.
Réponses aux 3 questions ci-dessous à partir de la page https://www.lelivrescolaire.fr/page/6877555 ….
Doc. 1 : Expliquez pourquoi on peut qualifier un système (élément père-élément fils) de chronomètre radioactif.
Au cours du temps, les éléments pères se
désintègrent, Le nombre d’atomes pères diminue selon une loi
exponentielle
La désintégration des éléments radioactifs en
fonction du temps étant régulière on peut dater le système en
fonction du nombre d’éléments restant depuis la fermeture du
système
Doc. 2 & 4 : Précisez les
différentes étapes de la méthode utilisée par Patterson pour
dater la formation de la Terre.
Tracer l’isochrone → pente →
coef dir → formule
Doc. 3 : Justifiez l’intérêt
d’utiliser des météorites pour déterminer l’âge de la
Terre.
La Terre et les météorites ayant été formées par
l'agglomération des particules de la même nébuleuse (nébuleuse
solaire), elles ont des compositions et des âges similaires.
cool
RépondreSupprimersuper cour merci bien
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