bac S 2009 Liban
Partie 2.2 : enseignement obligatoire (5 points) La mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie
En juillet 2001, une équipe franco-tchadienne a découvert -au site nommé
Toros-Menalla- le crâne
TM 266, quelques dents et fragments de mâchoire, attribués à une nouvelle espèce d'
Hominidé (
Sahelanthropus tchadensis), surnommée
Toumaï.
A partir des informations apportées par les documents, proposez un âge pour le fossile Toumaï, en précisant les principes de datation utilisés.
document 1 : données sur le site de Toros-Menalla (désert du Djourab, Tchad)
Coupe stratiqraphique de Toros-Menalla
Données paléontoloqiques
| strates observées |
fossiles trouvés |
| argile verte lacustre |
divers Poissons et Crocodiles |
| sable gréseux lacustre |
nombreuses racines, termitières, divers Mammifères (Nyanzachoerus syrticus, Libycosaurus...), restes d'Hominidés (Sahelanthropus tchadensis) |
| sable dunaire éolien |
aucun fossile |
document 2 : données sur la formation de Logatham-Nawata (lac du Turkana, Kenya)
La série sédimentaire de Logatham-Nawata est constituée de dépôts continentaux variés, riches en cendres et débris de roches volcaniques. Parmi les fossiles retrouvés dans cette série, on a prélevé des restes d'Hippopotames Libycosaurus et des restes de porcins Nyanzachoerus syrticus, très semblables à ceux de Toros-Menalia.
document 3 : datation de roches volcaniques par radiochronologie
Dans certaines roches volcaniques, la cristallisation du minéral feldspath piège des atomes de potassium 40 (40K). Ces atomes se désintègrent alors en argon 40 (40Ar), la demi-vie de l'élément 40K étant de 1,25 milliard d'années.
La datation de la roche n'est possible que parce qu'elle contient des feldspaths potassiques et que ces minéraux ont piégé la totalité de l'40Ar formé lors de la désintégration du 40K. On peut donc dater le moment de la cristallisation de ces feldspaths potassiques en mesurant la concentration du 40K qui reste et du 40Ar accumulé. Appliquée à la formation Logatham-Nawata, cette méthode a permis de mesurer des rapports 40Ar/40K variés dans une fourchette allant de 2,8.10-4 à 3,9.10-4.
Evolution du rapport 40Ar/40K d'un minéral en fonction de son âge