Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Asie 2025 (jour 1)

Expliquer comment les géologues datent la formation et la disparition d'une chaîne de montagnes.

Réponse : Une synthèse argumentée et structurée comprenant : 1. Introduction : Définition d'une chaîne de montagnes (orogène résultant de la convergence lithosphérique), cycle orogénique (formation par compression, épaississement crustal, métamorphisme et magmatisme ; disparition par érosion et effondrement gravitaire). Problématique : Comment combiner chronologie relative et absolue pour reconstituer et dater cette histoire géologique ? 2. I. Dater la formation d'une chaîne de montagnes : - Chronologie relative : * Principe de recoupement : les plis, failles inverses et chevauchements affectent des couches préexistantes et sont donc postérieurs à celles-ci. * Principe de superposition et identité paléontologique : datation des sédiments marins pré-orogéniques piégés ou déformés. * Les intrusions magatiques tardi-orogéniques recoupent les structures plissées antérieures. - Chronologie absolue (radiochronologie) : * Principe de la désintégration radioactive ($N(t) = N_0 e^{-\lambda t}$) et fermeture du système lors du refroidissement. * Datation des roches magatiques (granitoïdes syn- ou tardi-collisionnels) et métamorphiques associées à la subduction et à la collision (ex. méthode rubidium-strontium $^{87}\mathrm{Rb}/^{87}\mathrm{Sr}$ par droite isochrone, méthode potassium-argon $^{40}\mathrm{K}/^{40}\mathrm{Ar}$ ou uranium-plomb). 3. II. Dater la disparition d'une chaîne de montagnes : - La pénéplanation et la surface d'érosion : * L'érosion arase la chaîne et met à nu des roches profondes (roches métamorphiques, granites). * Principe de recoupement : la surface d'érosion recoupe les structures métamorphiques et tectoniques de la chaîne. - La discordance angulaire et les dépôts sédimentaires post-orogéniques (comme illustré sur l'affleurement de Jard-sur-Mer) : * Des sédiments non déformés se déposent sur la surface d'érosion en discordance angulaire. * Datation relative par paléontologie : les fossiles contenus dans les couches sédimentaires discordantes donnent un âge limite supérieur (terminus ante quem) à l'orogenèse. * Datation absolue des sédiments ou de coulées volcaniques intercalées pour préciser l'âge minimal de disparition de la chaîne. 4. Conclusion : Bilan sur la complémentarité indispensable de la chronologie relative (qui ordonne les événements) et de la chronologie absolue (qui fournit un repère temporel chiffré en millions d'années).