QCM : Datation absolue et radiochronomètres (23 questions)

Explication

La reconstitution du passé géologique s’appuie à la fois sur les indices actuellement observables et sur la chronologie des événements. Se limiter aux indices ou à la chronologie omet l’un de ces deux éléments.

Explication

La datation relative compare l’ancienneté des événements, tandis que la datation absolue exprime un âge avec une unité de temps. Un ordre de dépôt relève donc de la première méthode et l’âge en années de la seconde.

Explication

Dans une série non renversée, la couche la plus profonde est la plus ancienne et chaque couche est plus ancienne que celles qui la recouvrent. Choisir B ou C inverse cet ordre, tandis que l’égalité d’âge ne découle pas de leur superposition.

Explication

Le principe de continuité établit qu’une même couche garde le même âge sur toute son étendue, même si une discontinuité spatiale sépare ses affleurements. La vallée n’implique donc ni une différence d’âge ni un ordre de superposition.

Explication

Un événement qui modifie les roches est postérieur aux couches qu’il affecte et antérieur à la première couche non affectée. La faille est donc plus récente que C, mais plus ancienne que D.

Explication

Le principe d’identité paléontologique permet de corréler des strates de même âge lorsqu’elles contiennent la même association de fossiles stratigraphiques. L’identité de milieu confond âge et faciès, la succession impose un ordre non déduit des fossiles, et la distance n’empêche pas une corrélation.

Explication

Un fossile stratigraphique associe une durée de vie courte, une large extension géographique et une grande abondance, ce qui permet de caractériser un intervalle de temps. Une longue durée brouille la précision temporelle, une répartition limitée réduit son utilité géographique et la rareté contredit le critère d’abondance.

Explication

Une structure qui recoupe des couches leur est postérieure; une couche qui la recouvre sans être recoupée lui est postérieure. Inverser l’ordre des couches recoupées renverse la relation de recoupement, tandis que placer C4 avant la faille ou la considérer recoupée contredit les observations.

Explication

Les relations de superposition, de recoupement et d’inclusion permettent de reconstituer une chronologie relative à différentes échelles et pour des structures ou événements variés. La datation absolue et la mesure des durées ne sont pas ces relations géométriques, tandis que la composition minéralogique ne remplace pas l’inclusion.

Explication

L’échelle stratigraphique se construit à partir des apparitions et disparitions de groupes fossiles et de la superposition des intervalles délimités par des coupures d’âges différents. L’épaisseur des couches, les isotopes seuls ou la taille des fossiles ne constituent pas les critères décrits.

Explication

Un radiochronomètre mesure le temps écoulé depuis la fermeture du système, c’est-à-dire depuis l’arrêt des échanges d’éléments pères ou fils avec le milieu. La formation initiale, la durée de désintégration complète et une reprise des échanges ne définissent pas ce repère.

Explication

La demi-vie est le temps nécessaire à la désintégration de la moitié des éléments radioactifs, et la désintégration est continue et irréversible. La durée de désintégration complète confond demi-vie et épuisement, tandis que les descriptions intermittente ou réversible contredisent le mécanisme.

Explication

Le radiochronomètre doit avoir une demi-vie adaptée à l’âge supposé de l’objet, estimable par chronologie relative. Se fier à la composition minérale seule, choisir systématiquement la demi-vie la plus courte ou ignorer l’âge supposé ne respecte pas ce critère.

Explication

Un organisme accumule du carbone 14 durant sa vie; après sa mort, il n’en renouvelle plus et le carbone 14 décroît en azote 14. L’absorption après la mort confond les deux périodes, l’azote ne se transforme pas en carbone 14 dans ce mécanisme, et la diminution n’est pas attribuée à un échange continu avec le milieu.

Explication

La demi-vie du carbone 14 est de 5730 ans. La valeur de 7038 ans est une approximation erronée, 1,25 million d’années correspond à un ordre de grandeur d’un autre radiochronomètre, et 57 300 ans multiplie la durée par dix.

Explication

La quantité de carbone 14 décroît exponentiellement selon $N(t)=N_0\times e^{-\lambda t}$, où $N_0$ est la quantité initiale et $t$ le temps écoulé. Un exposant positif décrit une croissance, une expression linéaire change le modèle, et omettre $N_0$ ou $\lambda$ ne représente pas la relation donnée.

Explication

Comme l’argon est un gaz qui s’échappe du magma, il n’est piégé qu’au moment de la cristallisation; l’argon mesuré est donc considéré comme issu de la désintégration du potassium. L’argon piégé avant la cristallisation méconnaît son échappement, l’échange après cristallisation contredit l’hypothèse de fermeture du système, et le potassium restant est l’isotope père, non l’argon produit.

Explication

Dans une roche magmatique non métamorphisée ni déformée, la température contrôle la diffusion des ions et donc la fermeture du système. La fin de la déformation ne constitue pas le mécanisme visé, la transformation à l’état solide caractérise ici la datation métamorphique, et une baisse de température ne signifie pas une diffusion accrue.

Explication

Un minéral dont la température de fermeture est proche de celle de la cristallisation date cette cristallisation; une température de fermeture plus basse donne l’âge du refroidissement. Inverser ces deux âges confond leurs températures de fermeture, tandis que la transformation métamorphique ne correspond pas au second minéral dans cette situation.

Explication

Pour une roche magmatique, la datation vise la fermeture du système lors de la cristallisation du magma; pour une roche métamorphique, elle vise la transformation minéralogique à l’état solide. La transformation métamorphique ne définit pas l’événement magmatique, la cristallisation ne caractérise pas l’événement métamorphique, et le refroidissement ultérieur n’est pas l’événement demandé pour la roche magmatique.

Explication

La chronologie relative établit une succession à partir des associations de fossiles, tandis que la datation absolue détermine des âges numériques. L’âge numérique relève donc de la datation absolue, et le classement des couches à partir des fossiles relève de la chronologie relative.

Explication

Les métagabbros à glaucophane et à grenat témoignent d’un métamorphisme de haute pression associé à la subduction. Le métamorphisme de basse pression évoque une autre condition, tandis qu’une intrusion ou une transformation sédimentaire ne rend pas compte de cet indice de subduction.

Explication

Les ophiolites sont des roches de lithosphère océanique ; leur présence en sutures dans une chaîne indique la fermeture d’un domaine océanique, suivie de la collision de blocs continentaux. Une ouverture océanique ou un simple rifting décrit une évolution différente, et les ophiolites ne sont pas de la croûte continentale métamorphisée.