Liban
Juin
2014
Bac
Spécifique
Tle S
SVT
Origine et âge de trois granites
Le domaine continental et sa dynamique
.icon_annales.png Un étudiant de géologie retrouve dans une collection de roches, trois échantillons de granites. Il dispose de documents permettant de les dater.

Sujet 14Origine et âge de trois granites40 min

Liban, juin 2014

Enseignement spécifique

Le domaine continental et sa dynamique

Pratique du raisonnement scientifique (partie II.1)

3 pts

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 ci-après.

Doc. 1aPrincipe de datation d’une roche avec le couple d’éléments rubidium/strontium

On mesure sur différents minéraux de la 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 et 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).

Doc. 1bDétermination 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

1 050

0,0030

210

0,0161

1 120

0,0040

280

0,0171

1 200

0,0050

350

0,0182

1 270

0,0060

420

0,0192

1 340

0,0070

490

0,0202

1 400

0,0080

560

0,0212

1 480

0,0090

630

0,0222

1 550

0,0101

700

0,0233

1 620

0,0111

770

0,0243

1 690

0,0121

840

0,0253

1 760

0,0131

910

0,0263

1 830

0,0141

980

0,0274

1 900

Doc. 2Droites isochrones correspondant aux 3 échantillons

● Isochrone de l’échantillon A

img1

● Isochrone de l’échantillon B

img1

● Isochrone de l’échantillon C

img1

D’après www.vio.no/for-ansatte/ et « Comprendre et enseigner la planète Terre » OPHRYS éditions.

Cochez la proposition exacte pour chaque question.

Question 1

La droite isochrone de l’échantillon C donne :

a. (eλt – 1) = 0,0254 ce qui permet de déduire un âge d’environ 1 760 Ma ;

b. (eλt – 1) = 0,00254 ce qui permet de déduire un âge d’environ 1 760 Ma ;

c. (eλt – 1) = 0,0254 ce qui permet de déduire un âge d’environ 142 Ma ;

d. (eλt – 1) = 0,00254 ce qui permet de déduire un âge d’environ 142 Ma.

Question 2

L’étude des droites isochrones a permis de déduire l’âge des échantillons. L’étudiant en a conclu que :

a. l’échantillon A est plus ancien que l’échantillon B lui-même plus ancien que l’échantillon C ;

b. l’échantillon C est plus ancien que l’échantillon B lui-même plus ancien que l’échantillon A ;

c. l’échantillon B est plus ancien que l’échantillon A lui-même plus ancien que l’échantillon C ;

d. l’échantillon C est plus ancien que l’échantillon A lui-même plus ancien que l’échantillon B.

Question 3

À partir de ces données il a pu retrouver les lieux d’origine des échantillons :

a. l’échantillon A provient de Bretagne, B de Norvège, C de Basse-Normandie ;

b. l’échantillon A provient de Basse-Normandie, B de Norvège, C de Bretagne ;

c. l’échantillon A provient de Norvège, B de Basse-Normandie, C de Bretagne ;

d. l’échantillon A provient de Basse-Normandie, B de Bretagne, C de Norvège.

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