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TP n° 11 L’ÂGE DES ROCHES CONTINENTALES MESURÉ PAR RADIOCHRONOLOGIE

Durée : 2 h

SVT géologie

CHAPITRE 4 : LE DOMAINE CONTINENTAL ET LA CONVERGENCE LITHOSPHÉRIQUE

THÈME : LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’ÉVOLUTION DU VIVANT À la différence de la croûte océanique, la croûte continentale n’entre pas, ou très peu, en subduction. Les roches de la croûte

continentale sont parfois très anciennes et peuvent avoir plusieurs milliards d’années. Seule une méthode utilisant la radioactivi-

té des éléments (méthode de datation absolue) peut nous renseigner avec précision sur l’âge des roches magmatiques.

Problématique : comment fonctionne la datation absolue ? Comment trouver l’âge d’une roche à l’aide d’une droite isochrone ?

Capacités attendues : déterminer un âge en utilisant la méthode de la droite isochrone.

I. LA RADIOCHRONOLOGIE ET L’APPLICATION À LA DATATION D’UNE ROCHE.

Objectif : comprendre la loi de décroissance radioactive, comprendre les méthodes de datation d’une roche.

Matériel : livre (p 128-129), ordinateur avec connexion à Internet, Logiciel « Radiochr ».

Sur le site http://svtlouisarmand.free.fr vous trouverez différents dossiers comprenant des fichiers pdf, xls… Dont

ceux ci-après :

Radiochronologie.pdf (document présentant les techniques de radiochronologie)

FT_Excel.pdf (fiche technique de l’utilisation du tableur « Excel »)

Rubidium.xlsx (fichier s’ouvrant avec Excel et présentant un exemple de datation absolue par la méthode de la droite isochrone)

Aide à la résolution : à l’aide des documents à votre disposition, notez les informations essentielles à la compréhension de la radioactivité, de la loi mathéma-

tique de décroissance radioactive et du problème posé par le couple rubidium/strontium. Expliquez comment on peut contourner ce problème à l’aide des

droites isochrones. Utilisez le fichier Rubidium.xlsx avec le logiciel « Excel » pour comprendre la notion de droite isochrone et calculer l’âge d’une roche à partir

d’échantillons différents de cette roche.

II. CONSTRUCTION D’UNE PRÉSENTATION ORALE SUR LA RADIOCHRONOLOGIE.

Objectif : réaliser une présentation sur la radiochronologie sous forme d’un diaporama explicatif – interrogation orale par

tirage au sort au cours suivant.

Matériel : livre (p 128-129), ordinateur avec connexion à Internet, Logiciel « Radiochr ».

Sur le site http://svtlouisarmand.free.fr vous trouverez différents dossiers comprenant des fichiers pdf, xls…

Dont ceux ci-après :

Radiochronologie.pdf (document présentant les techniques de radiochronologie)

FT_Excel.pdf (fiche technique de l’utilisation du tableur « Excel »)

Rubidium.xlsx (fichier s’ouvrant avec Excel et présentant un exemple de datation absolue par la méthode de la droite isochrone)

FT_decouvrir_powerpoint2007.pdf (fiche technique d’aide à l’utilisation de Powerpoint en vue de la réalisation d’un diaporama)

Aide à la résolution : vous construirez un exposé d’une quinzaine de minutes accompagné d’un diaporama qui devra inclure l’ensemble de la démarche, depuis

l’explication du phénomène de radioactivité jusqu’à la datation de l’échantillon de granite présenté en annexe en passant par la loi de décroissance radioactive.

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ANNEXE : application à la datation d’un granite

Échantillons 87Sr/86Sr 87Rb/86Sr

Roche totale 0,731 2,03

Muscovite 0,744 5,19

Biotite 1 0,783 12,98

Biotite 2 0,761 8,63

Feldspath calcique 0,722 0,14

Feldspath potassique 0,724 0,18

On a daté par la méthode rubidium-strontium un granite du Massif Armoricain. Pour cela on a récolté des échantillons de roche, que l’on a broyés afin d’isoler certains de leurs minéraux. Sur plusieurs d’entre eux, ainsi que sur un échantillon de la roche totale, on a mesuré au spectromètre de masse les quantités d’atomes de

87Rb,

87Sr et

86Sr, puis calculé les rapports

87Sr/

86Sr et

87Rb/

86Sr.