L’âge de la croûte continentale

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Le domaine continental et sa dynamique
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L’âge de la croûte continentale

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La plus vieille croûte océanique ne dépasse pas 200 millions ­d’années (Ma) alors que la croûte continentale date par endroits de plus de 4 milliards d’années (Ga) : par exemple, au nord du ­Québec, des roches ont été datées à 4,28 Ga (>dépliant,V).

1Le principe de la radiochronologie

 La radiochronologie est fondée sur la décroissance radioactive naturelle de certains éléments chimiques incorporés dans les minéraux des roches lors de leur formation.


 L’élément « père », radioactif, se désintègre au cours du temps en un élément « fils », radiogénique. Au fur et à mesure que le temps s’écoule, le nombre d’atomes de l’élément père diminue et celui de l’élément fils augmente : la décroissance d’un élément radioactif est donc fonction du temps.

 Chaque élément est caractérisé par sa période T de demi-vie, c’est-à-dire le temps au bout duquel 50 % de l’élément radioactif s’est désintégré.

2Des roches datées par radiochronologie

 Le rubidium (Rb) et le strontium (Sr) sont deux isotopes que l’on trouve dans les roches de la croûte continentale. La méthode rubidium/strontium est donc une méthode fréquemment utilisée pour les dater, d’autant plus que la période du rubidium est particulièrement longue (T= 49 Ga).

 Le strontium possède deux isotopes : le 87Sr, dont la quantité augmente au cours du temps par désintégration du 87Rb (isotope radioactif) et le 86Sr, dont la quantité reste stable au cours du temps car il n’est ni radioactif ni radiogénique.

 À , au moment de leur cristallisation, les minéraux incorporent ces trois isotopes mais dans des proportions différentes (doc.1).

Doc. 1 Représentation schématique des rapports isotopiques de trois minéraux.

 À , les minéraux incorporant des quantités variables de 87Rb ont donc des rapports 87Rb/86Sr initialement différents. En revanche, les rapports 87Sr/86Sr sont les mêmes pour tous.

 Au cours du temps, le 87Rb se désintégrant en 87Sr, le rapport 87Sr/86Sr de chaque échantillon augmente et celui de 87Rb/86Sr diminue.

Doc. 2 Modélisation de l’évolution des rapports isotopiques.

 Les rapports 87Rb/86Sr et 87Sr/86Sr s’alignent dans un graphique et permettent de tracer une droite isochrone.

 Cette droite, de type , a un coefficient directeur qui peut être déterminé graphiquement (doc.3) et dont la valeur, qui augmente avec le temps, permet de déterminer l’âge de la roche.

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