Exercice 1 - Deuxième proposition · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Polynésie 2021 (jour 1)

Expliquer comment les données de la chronologie relative et de la chronologie absolue sont utilisées pour reconstituer l'histoire géologique de différentes régions.

Réponse : Plan et éléments attendus pour la synthèse : Introduction : - Définition et enjeu de la reconstitution géologique : situer les événements les uns par rapport aux autres (chronologie relative) et leur assigner un âge chiffré en années (chronologie absolue). - Annonce de la problématique et du plan. I. La chronologie relative : ordonner les événements dans le temps 1. *Les principes géométriques :* - Principe de superposition : une couche sédimentaire non déformée est plus récente que celle qu'elle recouvre (strates du Cambrien au Dévonien à Flamanville). - Principe de recoupement : toute structure (pli, faille, intrusion magmatique) qui en recoupe une autre lui est postérieure. À Flamanville, le pluton de granodiorite recoupe les couches sédimentaires plissées et développe une auréole de métamorphisme de contact : le magmatisme est donc postérieur au dépôt et au plissement. Les filons de microgranite recoupent le pluton : ils lui sont postérieurs. - Principes d'inclusion et de continuité. 2. *Les principes paléontologiques :* - Utilisation des fossiles stratigraphiques (ex. *Calymene tristani* à l'Ordovicien moyen) : principe d'identité paléontologique pour corréler des séries à distance. II. La chronologie absolue : mesurer le temps géologique 1. *Principe physique :* - Décroissance radioactive d'un isotope père instable en isotope fils stable selon la constante $\lambda$. - Notion de fermeture du système (cristallisation d'une roche magmatique fixant les proportions isotopiques). 2. *La méthode isochrone (couple $^{87}\text{Rb}/^{87}\text{Sr}$) :* - Permet de s'affranchir de la quantité initiale inconnue d'isotope fils en mesurant plusieurs minéraux d'une même roche. - Équation de la droite : $\frac{^{87}\text{Sr}}{^{86}\text{Sr}} = \left(e^{\lambda t} - 1\right) \frac{^{87}\text{Rb}}{^{86}\text{Sr}} + \left(\frac{^{87}\text{Sr}}{^{86}\text{Sr}}\right)_0$. - Pour des temps faibles devant la demi-vie, la pente $a \approx \lambda t$, soit $t = \frac{a}{\lambda}$. - Application numérique pour Flamanville : $a = 0{,}0043$ et $\lambda = 1{,}42 \cdot 10^{-11}\text{ an}^{-1}$, d'où $t \approx 302\text{ Ma}$ (fin du Carbonifère). Conclusion : - Bilan : les deux méthodes sont complémentaires. La chronologie relative fournit la trame des événements locaux et globaux, tandis que la chronologie absolue étalonne et chiffre l'échelle stratigraphique internationale.