bac S 2014 Liban

Partie 2.1 : (3 points) Le domaine continental et sa dynamique : la datation des roches de la croûte continentale

Un étudiant en géologie retrouve dans une collection de roches, trois échantillons de granites provenant de Norvège, de Bretagne et de Basse Normandie. Il sait que l'échantillon le plus ancien est le granite norvégien. L'échantillon breton porte une étiquette «environ 300 millions d'années».
Il dispose de documents permettant de les dater.

Vous devez l'aider à retrouver l'origine et l'âge des échantillons de granite.
Exploitez les données afin de répondre au QCM sur la feuille annexe à rendre avec la copie.

document 1a : principe de datation d'une roche avec le couple d'éléments rubidium / strontium

On mesure sur différents minéraux de ma roche étudiée la quantité de 87Rb, 86Sr, 87Sr.
En reportant sur un graphique en abscisse le rapport 87Rb/86Sr, et en ordonnée le rapport 87Sr/86Sr pour chaque minéral étudié, on obtient une droite isochrone dont l'équation est :

y = (eλt - 1)x + b avec y = 87Sr/86Sr x = 87Rb/86Sr

(λ étant la constante de désintégration radioactive spécifique du couple rubidium / strontium. Sa valeur n'est pas donnée car elle n'est pas utile pour l'exercice).

document 1b : détermination de t à partir de (eλt - 1)

Valeurs de (eλt - 1) Âge approximatif
en millions d'années (t)		 Valeurs de (eλt - 1) Âge approximatif
en millions d'années (t)
0,0020 140 0,0151 1050
0,0030 210 0,0161 1120
0,0040 280 0,0171 1200
0,0050 350 0,0182 1270
0,0060 420 0,0192 1340
0,0070 490 0,0202 1400
0,0080 560 0,0212 1480
0,0090 630 0,0222 1550
0,0101 700 0,0233 1620
0,0111 770 0,0243 1690
0,0121 840 0,0253 1760

0,0131

910 0,0263 1830
0,0141 980 0,0274 1900

f221
f222
f223

document 2 : droites isochrones correspondant aux 3 échantillons


d'après ansatte.uit.no/webgeology/webgeology_files/english/rbsr.html
et Comprendre et enseigner la planète Terre. OPHRYS Editions


Feuille annexe de la partie 2 exercice 1, à rendre avec la copie

QCM : à partir des informations tirées des documents, cochez la bonne réponse, pour chaque série de propositions.

1 - La droite isochrone de l'échantillon C donne :
(eλt - 1) = 0,0254 ce qui permet de déduire un âge d'environ 1760 Ma
(eλt - 1) = 0,00254 ce qui permet de déduire un âge d'environ 1760 Ma
(eλt - 1) = 0,0254 ce qui permet de déduire un âge d'environ 142 Ma
(eλt - 1) = 0,00254 ce qui permet de déduire un âge d'environ 142 Ma.

2 - L'étude des droites isochrones a permis de déduire l'âge des échantillons. L'étudiant en a conclu que :
l'échantillon A est plus ancien que l'échantillon B lui-même plus ancien que l'échantillon C
l'échantillon C est plus ancien que l'échantillon B lui-même plus ancien que l'échantillon A
l'échantillon B est plus ancien que l'échantillon A lui-même plus ancien que l'échantillon C
l'échantillon C est plus ancien que l'échantillon A lui-même plus ancien que l'échantillon B.

3 - A partir de ces données, il a pu retrouver les lieux d'origine des échantillons :
l'échantillon A provient de Bretagne, B de Norvège, C de Basse-Normandie
l'échantillon A provient de Basse-Normandie, B de Norvège, C de Bretagne
l'échantillon A provient de Norvège, B de Basse-Normandie, C de Bretagne
l'échantillon A provient de Basse-Normandie, B de Bretagne, C de Norvège.


© M. Racine

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