CORRECTION TP 2 TS2 2012-2013

1. CORRECTION TP 2TS22012-2013 DATATION ABSOLUE DU GRANITEROCHE FORMANT LA CROUTE CONTINETALE

2. 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.

3. 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

4. 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.

6. Compléter avec les valeurs données

7. Cliquer ici lorsque le tableau est complété La droite apparait sa pente et la datation aussi Granite Saint Mathieu daté 222,31Ma incertitude +/- 17 Ma soit entre 205,31 Ma et 229,31 Ma

8. Cliquer ici lorsque le tableau est complété La droite apparait sa pente et la datation aussi Granite Piégut daté à 319,29 Ma incertitude +/- 14 Ma soit entre 305,29 Ma et 323,29 Ma

9. 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.

10. 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.

11. 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.