CHRONOLOGIE RELATIVEUtilisation des relations géométriques entre les

roches

Roche sédimentaire

Roche formée à la suite du transport et du dépôt de matériel.

Principe de superposition

Lorsque plusieurs strates sont superposées, la strate située la plus en profondeur est plus ancienne que celle située juste au dessus.

Les couches sédimentaires sont déposées à l'origine horizontalement. Une séquence sédimentaire qui n'est pas en position horizontale a

subit des déformations ultérieurement à son dépôt.

Discordance angulaire

Dépôt d ’une strate sur des couches géologiques plus anciennes qui ne lui sont pas parallèle. Évènement tectonique intermédiaire.

1

2

Faille

Cassure affectant un terrain avec mouvement relatif des parties séparées.

Principe de recoupement

Une structure qui en recoupe une autre est plus jeune que celle qu ’elle recoupe.

Roche sédimentaire

Roche métamorphique

Roche magmatique

Principe d'inclusion.

Les morceaux de roche inclus dans une autre couche sont plus anciens que leur contenant.

Principe de continuité - Une même couche a le même âge sur toute son étendue.

Principe de superposition, selon lequel, dans les terrains non-déformés, les formations les plus basses sont les plus anciennes et les formations les plus hautes sont les plus jeunes.

Principe d'horizontalité. Les couches sédimentaires sont déposées à l'origine horizontalement. Une séquence sédimentaire qui n'est pas en position horizontale aurait subit des déformations ultérieurement à sont dépôt.

Principe de recoupement. Les couches sont plus anciennes que les failles ou les roches qui les recoupent.

Principe d'inclusion. Les morceaux de roche inclus dans une autre couche sont plus anciens que leur contenant.

Lorsque les formations rocheuses sont disposées régulièrement les unes sur les autres sans qu'il manque d'étage, il s'agit d'une structure concordante.

Lorsqu'un étage est absent, en tout ou en partie, il s'agit d'une lacune. Une lacune suppose l'interruption provisoire de la sédimentation (lacune de sédimentation) ou une période d'érosion (lacune d'érosion) d'une durée inconnue.

La discordance elle, implique un arrêt de la sédimentation, un soulèvement suivi d'une période d'érosion puis un nouveau dépôt.

Cette période d'érosion, souvent associée à des déformations, correspond à un soulèvement tectonique et au retrait de la mer (régression). Si la mer réenvahit la région (trangression) suite à de nouveaux mouvements, la surface des roches anciennes sera recouverte, c'est la surface de discordance. Il s'agit d'une surface de contact entre des formations d'âge différente.

La discordance angulaire est une surface d'érosion recoupant d'anciennes séquences déformées. Elle implique le plissement ou le basculement, le soulèvement, l'érosion et la sédimentation de nouvelles couches.

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CHRONOLOGIE RELATIVEUtilisation des données fossiliferes

Fossile stratigraphique

Espèce d ’être vivant disparue qui a eu une grande répartition géographique mais une durée de vie très brève à l ’échelle des temps géologiques

Fossile de faciès

Espèce d ’être vivant disparue inféodée a un milieu de sédimentation bien précis.

Globotruncana est un genre de foraminifère marin planctonique (organisme microscopique entouré d ’une coquille ou test facilement

conservé dans les sédiments). Il montre une variation rapide au cours du temps et est largement répandu dans les sédiments marins.

Terrains rencontrés au cours d ’un forage (de haut en bas)

- 15 mètres de craie à silex contenant G. stuarti

- 7,5 mètres d ’une série détritique contenant côte à côte des G. calcaraca en parfait état de conservation et des G. stuartiformis aux test cassés.

- 5 mètres de craie noduleuse à G. cocavata

- 10 mètres de craie argileuse à G. helvitica

Subdivision Etage Espece présente

MaastrichtienG. mayaorensis, G. contusa, G. stuarti, G. calcaraca

Campanien G. elevata, G. stuartiformisSantonien G. concavataConiacien G. platesTuronien G. helvetica

Crétacé supérieur

Etude des strates du Toarcien et de l ’Alanien (jurassique inférieur) de la carriere de Belmont de St Jean des Vignes.

Gramoceras Polyplectus Pseudogramoceras

Principe d ’ identité paléontologique

Deux formations ayant les mêmes fossiles stratigraphiques ont le même âge

CHRONOLOGIE ABSOLUEUtilisation de la radioactivité naturelle

La vitesse de désintégration d ’un élément radioactif est proportionnel à la quantité de cet élément présent dans l ’échantillon.

dP/dt = - .P

: Constante de radioactivité

dP/dt = - .P

dP/P = - dt

Soit en intégrant entre l ’instant zéro, date de fermeture du systeme, et aujourd ’hui:

ln (P/P0) = - . t

t = - 1/ . ln (P/P0)

T: période ou demi vie. Temps qu ’il faut pour que la moitié des éléments radioactifs soient désintégrés.

P = P0 / 2 T = ln2 /

Plus la demi vie sera grande, (plus l ’élément chimique se désintègre lentement), plus l ’élément radioactif permettra de dater des événements anciens

14C 14N: T = 5730 ans

40K 40Ar: T = 11,9 . 109 ans

87Rb 87Sr: T = 50 . 109 ans

Datation au Carbone 14

Tout être vivant contient dans ses tissus une proportion de 14C identique à la proportion de 14C contenue dans l ’atmosphere.

Cette proportion dans l ’atmosphere ne varie pas au cours des temps géologiques proches.

Le carbone se renouvelant en permanence, cette proportion reste constante au cours de la vie de l ’organisme.

A la mort d ’un individu le 14C n ’est plus renouvelé et se désintègre.

t = - 1/ . ln (14C / 14C0)

Datation au Potassium 40

La quantité de 40K à l ’instant zero n ’est pas connu. Mais on sait qu ’à l ’instant zéro la quantité de 40Ar est nulle

F = F0 + (P0 - P)

40Ar = 40K0 - 40K

et 40K = 40K0 . e- t

Soit 40Ar = 40K . (et - 1)

40Ar / 40K + 1 = et

D ’où: t = 1 / . ln (40Ar / 40K + 1)

Datation au Rubidium / Strontium

87Rb 87Sr

Lors de la formation d ’une roche magmatique, les minéraux intègrent du rubidium et du strontium dans leur réseau cristallin.

La quantité d ’éléments intégrés est variable en fonction des minéraux.

On ne connaît pas à l ’instant initial la quantité d ’élément père ou d ’élément fils.

87Sr = 87Sr0 + (87Rb0 - 87Rb)

Avec 87Rb = 87Rb0. e- t

Soit 87Sr = 87Sr0 + 87Rb .(e t - 1)

Ou (87Sr/ 86Sr) = (87Sr/ 86Sr) 0 + 87Rb / 86Sr.(et - 1)

Equation du type y = a.x + b

Avec a = et - 1

et b = (87Sr/ 87Sr) 0

Pente de la droite: a = et - 1

Soit t = 1/ . ln (a + 1)