Chapitre géologie

« Thème Géologie Chapitre 1 – Le temps et les roches Livre p.

130-157 2 semaines (2 TP + 2 cours) Savoirs PROGRAMME OFFICIEL La chronologie relative Les relations géométriques (superposition, recoupement, inclusion) permettent de reconstituer la chronologie relative de structures ou d’événements géologiques de différentes natures et à différentes échelles d’observation. Les associations de fossiles stratigraphiques, fossiles ayant évolué rapidement et présentant une grande extension géographique, sont utilisées pour caractériser des intervalles de temps. L’identification d’associations fossiles identiques dans des régions géographiquement éloignées permet l’établissement de corrélations temporelles entre formations. Les coupures dans les temps géologiques sont établies sur des critères paléontologiques : l’apparition ou la disparition de groupes fossiles. La superposition des intervalles de temps, limités par des coupures d’ordres différents (ères, périodes, étages), aboutit à l’échelle stratigraphique. Savoir-faire Utiliser les relations géométriques pour établir une succession chronologique d’événements à partir d’observations à différentes échelles et sur différents objets (lames minces observées au microscope, affleurements, cartes géologiques). Observer une succession d’associations fossiles différentes dans une formation géologique et comprendre comment est construite une coupure stratigraphique (par exemple par l’étude des successions d’ammonites, de trilobites ou de foraminifères). Comprendre les modalités de construction de l’échelle stratigraphique ; discuter les fondements et la validité des différents niveaux de coupures. La chronologie absolue Observer les auréoles liées à la La désintégration radioactive est un phénomène continu et désintégration de l’uranium dans les zircons irréversible ; la demi-vie d’un élément radioactif est caractéristique au sein des biotites. de cet élément. Mobiliser les bases physiques de la La quantification de l’élément père radioactif et de l’élément fils désintégration radioactive. radiogénique permet de déterminer l’âge des minéraux constitutifs Identifier les caractéristiques (demi-vie ; d’une roche. distribution) de quelques chronomètres Différents chronomètres sont classiquement utilisés en géologie.

Ils reposant sur la décroissance radioactive, se distinguent par la période de l’élément père.

Le choix du couramment utilisés dans la datation chronomètre dépend de l’âge supposé de l’objet à dater, qui peut absolue : Rb/Sr, K/Ar, U/Pb. être appréhendé par chronologie relative. Comprendre le lien, à partir d’un exemple, Les datations sont effectuées sur des roches magmatiques ou entre les conditions de fermeture du métamorphiques, en utilisant les roches totales ou leurs minéraux système (cristallisation d’un magma, ou isolés. mort d’un organisme vivant) et l’utilisation L’âge obtenu est celui de la fermeture du système considéré de chronomètres différents. (minéral ou roche).

Cette fermeture correspond à l’arrêt de tout Extraire des informations à partir de cartes échange entre le système considéré et l’environnement (par géologiques ; utiliser les apports exemple quand un cristal solide se forme à partir d’un magma complémentaires de la chronologie relative liquide).

Des températures de fermeture différentes pour différents et de la chronologie absolue pour minéraux expliquent que des mesures effectuées sur un même objet reconstituer une histoire géologique. tel qu’une roche, avec différents chronomètres, puissent fournir des valeurs différentes. Notions fondamentales : chronologie, principes de datations relative et absolue, fossiles stratigraphiques, chronomètres. Objectifs : les élèves appréhendent les méthodes du géologue pour construire une chronologie des objets étudiés. Ils comprennent la pertinence des méthodes employées en fonction du contexte géologique et identifient les limites d’utilisation des différentes stratégies de datation.

Ils approfondissent les méthodes qu’ils ont acquises dans les classes précédentes, notamment l’exploitation des supports pétrographiques (échantillons, lames minces) et cartographiques.

Ils font un nouvel usage de la carte de France au 1/106, articulé sur les données chronologiques. Précisions : la connaissance de l’échelle stratigraphique internationale n’est pas attendue.

On se limite en chronologie absolue à l’étude des roches magmatiques pour laquelle la fermeture du système est due à l’abaissement de la température au-delà d’un certain seuil.

L’étude des principes physiques de la désintégration des éléments radioactifs servant aux datations et les développements mathématiques permettant de déterminer l’âge des roches ne sont pas exigibles. Liens : programme d’enseignement scientifique en classe de première.

Programme de physique-chimie en classe terminale. Problématique générale : Comment positionner les objets géologiques chronologiquement ? Rappels des cours des années précédentes : - Collège et Seconde : Du fait de l’évolution, la morphologie des espèces change au cours du temps.

La reconnaissance de fossiles identiques dans des roches éloignées géographiquement permet donc a priori de montrer une contemporanéité - ES 1ère : Les isotopes radioactifs se désintègrent au cours du temps.

Si on peut estimer dans un échantillon la fraction d’isotopes radioactifs restants par rapport à ceux présents au départ, on peut estimer le temps qui s’est écoulé depuis la formation de l’échantillon (il faut aussi connaître la demi-vie de l’isotope utilisé). I – La chronologie relative La chronologie relative permet de positionner les objets les uns par rapport aux autres.

On peut identifier les objets les plus anciens des plus récents, mais pas leur donner un âge exact. A – L’analyse des relations géométriques (= stratigraphie) Les relations géométriques permettent de reconstituer la chronologie relative de la mise en place des diverses structures géologiques à différentes échelles d’observation.

On distingue 4 principes logiques : - principe de superposition : une couche sus-jacente à une autre est plus récente - principe de recoupement : une structure qui en recoupe une autre est plus récente - principe d’inclusion : une structure incluse dans une autre est plus ancienne. - principe de continuité : une même strate est de même âge en tous points B – L’étude.... »