Transcript CORRECTION TP 2 TS2 2012-2013

CORRECTION TP 2
TS2
2012-2013
DATATION ABSOLUE DU
GRANITE
ROCHE FORMANT LA
CROUTE CONTINETALE
4/8/2015
B ) Miseen pratique
Les géologues s’interrogent sur la chronologie de mise en
place à l'ère primaire de deux granites du Massif Central
ceux de Saint-Mathieu et ceux de Piégut-Pluviers qui sont au
contact l'un de l'autre (cf carte ci-contre).
Pour certains auteurs, le granite à biotite de Piégut-Pluviers
semble postérieur au granite de Saint-Mathieu. Pour
d'autres,
ces deux granites seraient contemporains.
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Des zircons contenus dans ces granites sont radioactifs.
On cherche à savoir si une méthode de radio-chronologie
peut permettre de déterminer le plus ancien des deux.
1 ) En utilisant les données tirées de la partie
Informations/Constantes du logiciel Radiochronologie (voir
fiche d’utilisation), choisir la ou les méthodes utilisable(s)
pour dater des granites de l’ère primaire, parmi les
méthodes 14C, K-Ar et Rb-Sr. Justifier ce(s) choix. On
rappelle que l’ère primaire va de -540 Ma à -250 Ma.
14C : période de datation 100 à 50000ans : trop jeune
K-Ar : période de datation 1 à 300Ma : pas suffisant pour
dater entre 300 et 540Ma
Rb-Sr : période de datation + 100Ma : c’est la seule qui
convient
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2 ) Construire sur le logiciel la droite isochrone permettant
de déterminer l'âge du granite de Saint-Mathieu, en utilisant
les tableaux ci-dessous qui donnent des mesures de
rapports isotopiques effectuées sur ces deux roches.
Compte-tenu des incertitudes des mesures, le granite de
Saint-Mathieu peut être daté avec une incertitude de 17 Ma
alors que pour le granite de Piégut-Pluviers, l'incertitude est
de 14 Ma.
La droite Y=f(X) est la droite isochrone. Sa pente est
proportionnelle à l’âge de la roche ; elle est d’autant plus
grande que l’âge est élevé. Le logiciel affiche directement le
calcul de l’âge à partir de la pente de la droite isochrone.
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Compléter avec les valeurs données
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Cliquer ici lorsque le
tableau est complété
La droite apparait
sa pente et la datation aussi
Granite Saint Mathieu daté 222,31Ma
4/8/2015
incertitude
+/- 17 Ma soit entre 205,31 Ma et 229,31 Ma
Cliquer ici lorsque le
tableau est complété
La droite apparait
sa pente et la datation aussi
Granite Piégut daté à 319,29 Ma
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incertitude
+/- 14 Ma soit entre 305,29 Ma et 323,29 Ma
3 ) Répondre au problème posé en justifiant l’utilisation
d'un radio-chronomètre pour dater les granites et en
exploitant l’ensemble des informations obtenues.
Les granites sont positionnés les uns à côté des autres et
recoupés par les failles, on ne peut pas utiliser la datation
relative.
Ils contiennent des zircons radioactif qui permettent de
réaliser une datation absolue avec Rb/Sr.
La datation absolue permet de dater le granite de Piégut
entre 305,29 Ma et 323,29 Ma alors que celui de Saint
Mathieu est daté entre 205,31 Ma et 229,31 Ma donc plus,
jeune.
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B ) Connaissances exigibles au bac sur la datation avec la
méthode rubidium/strontium à retenir sur la datation
absolue
Le rubidium (87Rb) se désintègre en strontium (87Sr).
Dans un échantillon, les quantités initiales de rubidium et de
strontium au moment de la fermeture du système sont
inconnues.
Il y a donc 2 inconnues : le temps et la quantité initiale
d’isotopes.
Pour déterminer l’âge de l’échantillon, il faut alors résoudre
un système simple d’équations linéaires.
Il va être ainsi nécessaire de disposer de 2 équations.
Pour cela, il suffit de faire des mesures dans 2 constituants
(minéraux) du même échantillon.
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Or, les quantités initiales de rubidium et strontium
incorporés varient aussi d’un minéral à l’autre au sein
d’une même roche.
Mais, le rapport des isotopes 87 et 86 du strontium est
stable.
Il faut ainsi mesurer alors ce rapport dans chaque minéral de
la roche, ainsi que le rapport 87Rb/86Sr.
Avec les résultats obtenus dans les différents minéraux de la
roche, il faut réaliser le graphique 87Sr/86Sr en fonction de
87Rb/86Sr.
La courbe obtenue est une droite appelée droite isochrone.
En utilisant la pente de cette droite, il est alors possible de
calculer l’âge de la roche.
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