QCM : Datation et histoire géologique (27 questions)

Explication

La datation relative détermine la succession des événements, alors que la datation absolue estime leur âge numérique avec une incertitude. Confondre l’ordre chronologique et l’âge chiffré inverse précisément le rôle des deux méthodes.

Explication

Les méthodes de datation peuvent être utilisées aussi bien pour des objets observables à grande échelle que pour des éléments microscopiques. Les autres réponses proposent des domaines géologiques, mais pas l’intervalle d’échelles indiqué.

Explication

L’actualisme affirme que les lois naturelles observées aujourd’hui s’appliquaient également aux phénomènes géologiques passés. L’ordre des événements relève de la datation relative, et les autres propositions attribuent à l’actualisme des fonctions qu’il n’a pas.

Explication

Le principe de superposition associe la couche inférieure à l’âge le plus ancien dans les séries sédimentaires et les coulées volcaniques. L’étendre à toutes les roches ou inverser la relation entre position et âge constitue une application incorrecte.

Explication

Une structure qui déforme ou recoupe une autre structure lui est postérieure ; la couche était donc déjà déposée avant son inclinaison et le développement de la faille. La simultanéité ou l’antériorité de la déformation contredit cette règle de chronologie relative.

Explication

Un bon fossile stratigraphique doit caractériser une durée géologique courte, être largement réparti et être abondant afin de corréler les couches. Une longue existence ou une répartition restreinte réduit sa précision comme indicateur chronologique.

Explication

Le stratotype est un affleurement choisi comme référence pour définir un étage à partir de son contenu fossilifère. Il ne désigne ni l’étage lui-même ni un fossile isolé, et sa fonction n’est pas de mesurer directement un âge absolu.

Explication

L’organisation indiquée va des ères, comme le Paléozoïque ou le Mésozoïque, vers les périodes, puis vers les strates. Les autres réponses inversent l’ordre hiérarchique des subdivisions.

Explication

La radiochronologie détermine un âge absolu en exploitant la désintégration régulière d’isotopes présents dans les roches ou les minéraux. La chronologie relative établit plutôt l’ordre des événements sans fournir directement leur âge numérique.

Explication

L’isotope père instable se désintègre continûment et irréversiblement en isotope fils selon la constante de désintégration λ. La fusion, l’évaporation et la cristallisation décrivent d’autres phénomènes physiques qui ne définissent pas cette transformation radioactive.

Explication

$P_0$ désigne la quantité initiale de l’isotope père, tandis que $P$ désigne sa quantité actuelle après désintégration. Inverser ces rôles modifierait le rapport utilisé pour calculer l’âge et ne correspondrait pas à la loi de désintégration.

Explication

La datation exige un système fermé, sans départ ni apport d’isotope père ou fils; pour une roche issue d’une lave, la solidification marque cette fermeture. Des échanges avec les roches voisines fausseraient les quantités mesurées et donc l’âge calculé.

Explication

La méthode rubidium-strontium repose sur la désintégration du $^{87}\mathrm{Rb}$, isotope père, en $^{87}\mathrm{Sr}$, isotope fils radiogénique. Le couple potassium-argon et les couples uranium-plomb correspondent à d’autres méthodes isotopiques.

Explication

L’âge est calculé à partir de la pente $m$ de la droite isochrone grâce à la relation $t=\frac{\ln(m+1)}{λ}$. Un rapport isotopique pris isolément ne fournit pas cette pente et ne suffit donc pas à déterminer l’âge par cette méthode.

Explication

Ces rapports sont pertinents parce que le plomb considéré provient de la désintégration de l’uranium, ce qui relie directement les quantités mesurées au temps écoulé. Le plomb n’est donc pas traité comme un élément simplement incorporé au moment de la cristallisation.

Explication

La méthode potassium-argon bénéficie de l’abondance du potassium et exploite la désintégration du $^{40}\mathrm{K}$ en $^{40}\mathrm{Ar}$, dont la période est de 1,31 Ga. L’argon naturel étant abondant, il peut au contraire contaminer l’échantillon et introduire des erreurs.

Explication

La subduction limite l’âge des roches océaniques à environ 200 Ma, alors que des roches continentales peuvent dépasser 4 Ga. Les autres propositions attribuent cette différence à des mécanismes qui ne sont pas à l’origine du contraste observé.

Explication

Les plus anciennes roches continentales canadiennes identifiées sont des gneiss âgés de 4,02 Ga, dont l’âge a été déterminé par uranium-plomb sur des zircons. Les basaltes océaniques, les jeunes granites et les sédiments ne correspondent pas à cette identification.

Explication

Un cycle de Wilson décrit les étapes tectoniques successives permettant de reconstituer les continents et les océans passés à partir des ceintures orogéniques. Les désintégrations radioactives concernent la datation, tandis que le climat et la cristallisation ne définissent pas ce cycle tectonique.

Explication

Les failles normales et les sédiments en éventail indiquent une extension de la croûte continentale, puis la formation d’un rift et d’une marge passive. Les failles inverses sont associées à la compression, ce qui ne correspond pas aux structures du Taillefer.

Explication

Le basculement des blocs du Taillefer s’est produit entre 245 et 150 Ma, tandis que l’océan s’est formé plus tard, vers 150 à 140 Ma. La période comprise entre 90 et 30 Ma correspond à la paléo-subduction et non à la fracturation initiale de la Pangée.

Explication

Une ophiolite est un fragment d’ancienne lithosphère océanique qui se trouve préservé sur un continent. Elle se distingue donc d’un dépôt sédimentaire ou d’un ensemble de roches continentales déformées.

Explication

Le Chenaillet est une ophiolite qui a été obductée, c’est-à-dire mise en place sur le continent, ce qui lui a permis d’échapper à la subduction. Les fragments océaniques entraînés en profondeur subissent au contraire un métamorphisme de subduction.

Explication

Le Queyras et le mont Viso contiennent du basalte, du gabbro et de la péridotite métamorphisés dans un faciès haute pression-basse température. Le Chenaillet présente au contraire un métamorphisme basse pression-basse température, caractéristique d’un contexte hydrothermal.

Explication

La paléo-subduction de la plaque eurasienne sous la plaque adriatique a commencé vers 90 Ma et s’est achevée vers 30 Ma. La collision alpine débute ensuite vers 30 Ma, ce qui permet de distinguer les deux étapes.

Explication

Une collision continentale correspond à l’affrontement de deux continents après la fermeture d’un océan, avec raccourcissement et épaississement de la croûte. La plongée d’une lithosphère sous une autre plaque relève de la subduction et constitue une étape différente.

Explication

La collision alpine débute vers 30 Ma et se traduit par des structures compressives, un épaississement crustal important et la présence de coésite liée à une subduction crustale. Les failles normales et les blocs basculés caractérisent plutôt l’extension ayant précédé l’ouverture océanique.