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Qu'est-ce que la géochimie isotopique?

Géochimie isotopique. La géologie isotopique est une branche de la géologie, apparentée à la géochimie, qui exploite l'étude des isotopes stables et radioactifs présents sur Terre pour en étudier la composition et les variations au cours des temps géologiques.

Qu'est-ce que la méthode isotopique?

Cette ingénieuse application de la méthode isotopique lui valut d'être renvoyé de la pension ». En médecine, les traceurs sont des molécules organiques complexes choisies pour leur affinité envers l ’organe à étudier. Ces molécules sont "marquées" par la présence d'un noyau radioactif. Le traceur est généralement injecté par voie intra-veineuse.

Quelle est la composition d'un isotope?

Composition isotopique : nombres de protons, d'électrons et de neutrons. Un isotope est composé de 56 protons, 54 électrons et 74 neutrons.

Qui a inventé l’isotopie ?

Cette définition de l’isotopie se restreignait à la sémantique lorsque A. J. Greimas l’a utilisé pour la première fois en 1966 dans Sémantique structurale mais la notion s’est étendue à d’autres domaines par la suite ( François Rastier, Michel Arrivé ou Catherine Kerbrat-Orecchioni ).

Des exercices corrigés :

DATATION RELATIVE

Exercice 2.1

: une région de Provence Les quatre événements à prendre en compte : la faille, la phase de plissement, la surface d'érosion, le dépôt de calcaires et grès. Chaque événement est étudié spécifiquement : La faille : On constate que la faille recoupe les quatre terrains présents dans la région

considérée, c'est-à-dire les calcaires à rudistes, les dépôts fluvio-lacustres, les calcaires et grès

et les calcaires et molasse. On peut donc dire qu'elle est postérieure à ces terrains.

La phase de plissement : Seuls les trois terrains les plus profonds, calcaires à rudistes, dépôts

fluvio-lacustres et calcaires et grès sont plissés. On peut donc affirmer que la phase de

plissement s'est déroulée postérieurement à la formation des trois terrains. Les calcaires et

molasse recouvrent les terrains plissés. On peut dire que le plissement est antérieur à ces dépôts.

La surface d'érosion : La surface d'érosion limite les calcaires à rudistes, on peut donc penser

que cette surface s'est mise en place postérieurement au dépôt de calcaires à rudistes. Cette

surface est recouverte de dépôts fluviatiles et de calcaires et grès, elle est antérieure à ces

dépôts.

Le dépôt de calcaires et grès : Les calcaires et grès sont les derniers terrains plissés et

recouvrent les dépôts fluviatiles, ils leur sont postérieurs. Ils sont antérieurs aux calcaires et

molasse qui les recouvrent.

Conclusion

Cette région est constituée de terrains sédimentaires empilés les uns sur les autres. Les

calcaires à rudistes se sont déposés les premiers puis ont été érodés donnant naissance à la

surface d'érosion. Sur celle-ci les formations fluvio-lacustres suivies des calcaires et grès se

sont déposées, elles sont donc postérieures. Les trois terrains ont subi une phase de plissement avant d'être recouverts par les calcaires et molasse. Une faille a alors fracturé tous les terrains mis en place. Chronologiquement on a ainsi formation de la surface d'érosion, dépôt de calcaires et de grès, phase de plissement et faille.

Exercice 2.1

Document : coupe géologique dans le Beaujolais

Utilisez les informations du document pour classer dans un ordre chronologique les

événements suivants : mise en place du socle, phase de plissement, sédimentations de J2, J IVb

et Q.

Intro : A l'aide de cette coupe géologique et des principe de datation relative , nous allons classer

chronologiquement : la mise ne place du socle, la phase de plissement et les sédimentation des couches

J2, JIVb et Q.

Saisie des donnéesDéduction

JIVb et J2 sont plissés

Q n'est pas plissé

Application du principe de recoupement

- La phase de plissement a eu lieu après la sédimentation de JIVb et J2 - Q s'est déposé après la phase de plissement

Q est au dessus de JIVb

JIVb est en dessous de J2

Socle en dessous de I 1-4

et I 1-4 en dessous de JIVb

Application du principe de superposition

- Q plus récent que JIVb -JIVb s'est déposé avant J2 - Le socle est plus ancien que JIVb

Synthèse :

On a donc la chronologie suivante :

- Mise en place du socle - Sédimentation de JIVb - Sédimentation de J2 - Phase de plissement - Sédimentation de Q (en discordance sur un ensemble plissé et faillé)

DATATION ABSOLUE :

Exercice type 2a

: L'âge de 2 granites

Datation par la méthode rubidium /

strontium

On a prélevé des échantillons de

granites dans deux massifs A et B situés dans une région afin de déterminer leurs

âges. Pour chaque échantillon, on a

établi les rapports Sr87/Sr86 et

Rb87/Sr86.

Extraire du document les informations

permettant de dire si les deux massifs se sont mis ou non en place à la même

époque.

Correction

Ce qu'il faut savoir et comprendre avant de répondre Les légendes du graphique indiquent qu'il s'agit d'une datation de 2 granites par la méthode Rubidium - Strontium. Lors de la cristallisation d'un granite, certains minéraux emprisonnent l'isotope

radioactif 87Rb et les éléments 87Sr et 86Sr. Au départ le rapport 87Rb/86Sr est le même pour

tous les minéraux ; en revanche le rapport 87Sr/86Sr est variable, les minéraux ayant emprisonné plus ou moins de 87Rb. Le 87Rb en se désintégrant engendre du 87Sr ; en conséquence le rapport 87Sr/86Sr augmente avec le temps et ce d'autant plus que le minéral

était riche à l'origine en 87Rb.

Au départ, les points représentatifs des rapports 87Sr/86Sr et 87Rb/86Sr des divers

minéraux sont situés sur une droite horizontale recoupant l'axe des ordonnées à la valeur

87Sr/86Sr initiale. Au fur et à mesure que le temps passe, les points restent alignés sur une

droite dont la pente augmente avec le temps. Il existe plusieurs méthodes de datation absolue des roches basées sur la désintégration d'éléments radioactifs. Les légendes en abscisses et en ordonnées du graphe proposé

indiquent que ces granites ont été datés par la méthode Rubidium - Strontium bien adaptée

aux roches magmatiques dont la formation remonte à des centaines de millions d'années. Les points représentatifs de la roche A se répartissent sur une droite de pente a. Si le

granite B s'était formé en même temps que le granite A, les points représentatifs des minéraux

de ce granite B se trouveraient sur une droite de même pente. Ce n'est pas le cas.

En conséquence les granites A et B ne se sont pas formés à la même époque et la pente b

relative aux rapports isotopiques du granite B étant plus forte que la pente a, le granite B est plus âgé que le granite A. En prolongeant les 2 droites, on constate qu'elles coupent l'axe des ordonnées

pratiquement au même point. Cela signifie que les rapports initiaux 87Sr / 86Sr était le même

pour les minéraux des granites A et B. Cela est un argument en faveur de l'idée que les magmas à l'origine des granites A et B avaient la même composition.

Exercice type 2a : Datation par le couple K/Ar

A partir du document, expliquez le principe de la méthode de datation par le K-Ar, puis déterminez l'âge d'un minéral dont le rapport 40 Ar/40 K est de 0.05 correction

La méthode K-Ar est basée sur la

désintégration du 40 K en 40 Ar. 40 Ar est un gaz rare et très volatile. Au moment de la cristallisation du minéral (= fermeture du système), 40 Ar s'échappe du système et son taux y est considéré comme nul. Ainsi, au cours du temps, la quantité de 40 K diminue et celle de 40 Ar, d'abord nulle, augmente.

Il suffit de mesurer le rapport 40 Ar/40

K, en tenant compte de la constante de

radioactivité pour connaître l'âge de l'échantillon. Ce rapport égal à 0 à la fermeture du système, augmente avec le temps. Ainsi, dans ce cas précis, le minéral à un rapport 40Ar/40 K égal à

0.05. D'après le graphe

: l'âge est d'environ 0.6Ga (600 millions d'années).quotesdbs_dbs4.pdfusesText_8

[PDF] Des exercices corrigés : DATATION RELATIVE : Exercice 2.1 : une

Qu'est-ce que la géochimie isotopique?

Qu'est-ce que la méthode isotopique?

Quelle est la composition d'un isotope?

Qui a inventé l’isotopie ?

Des exercices corrigés :

DATATION RELATIVE

Exercice 2.1

Conclusion

Exercice 2.1

Document : coupe géologique dans le Beaujolais

J2, JIVb et Q.

Saisie des donnéesDéduction

JIVb et J2 sont plissés

Q n'est pas plissé

Application du principe de recoupement

Q est au dessus de JIVb

JIVb est en dessous de J2

Socle en dessous de I 1-4

Application du principe de superposition

Synthèse :

On a donc la chronologie suivante :

DATATION ABSOLUE :

Exercice type 2a

Datation par la méthode rubidium /

On a prélevé des échantillons de

âges. Pour chaque échantillon, on a

établi les rapports Sr87/Sr86 et

Rb87/Sr86.

Extraire du document les informations

époque.

Correction

était riche à l'origine en 87Rb.

87Sr/86Sr initiale. Au fur et à mesure que le temps passe, les points restent alignés sur une

Exercice type 2a : Datation par le couple K/Ar

La méthode K-Ar est basée sur la

Il suffit de mesurer le rapport 40 Ar/40

K, en tenant compte de la constante de

0.05. D'après le graphe