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TD1 – Chronologie Relative et Absolue
Chronologie relative:
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
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)
Chronologie Absolue:
Age absolu de ce granite?
Géochronologie isotopique
Les datations radiométriques1) Rappel: Isotope?
Exemple du Rubidium
Elément Z A Période (T) Constante de désintegration (λ)
Rubidium (Rb) 37 8587 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
1) Principe de la désintégration radioactive: exemple du 87Rb/87Sr
87Rb = isotope radioactif (père - P)Z = 37A = 87
transformation d’unneutron en proton par perted’un e-
87Sr = isotope radiogénique (fils – F*)Z = 38A = 87
1) 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):
T
0
1
1/2
temps
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) 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)
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 / 86Sr86Sr = isotope stable
87Sr / 86Sr = 87Sr / 86Sro + 87Rb / 86Sr.(eλt-1)
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 87RbT = 4.88*1010 aλ = 1.42*10-11 a-1
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