Flashcards : Datation radioactive et isotopes (89 cartes)

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1Question

Que stipule le principe de continuité pour un même banc ?

Réponse

Il a partout le même âge sur toute son étendue.

2Question

Quels principes Sténon formule-t-il dans le *Prodrome* ?

Réponse

Les principes de superposition et de continuité.

3Question

Que permet de positionner la datation relative ?

Réponse

Les événements biologiques ou géologiques les uns par rapport aux autres.

4Question

Dans une série sédimentaire peu déformée, quel âge a une couche par rapport à celles qu’elle recouvre ?

Réponse

Elle est plus récente.

5Question

Quand un événement modifiant une structure géologique s’est-il produit ?

Réponse

Après la formation de cette structure.

6Question

Quel âge relatif a un corps rocheux qui en recoupe un autre ?

Réponse

Il est plus jeune que le corps recoupé.

7Question

Quel âge a un élément inclus dans un autre élément en formation ?

Réponse

Il est antérieur à l’élément qui le contient.

8Question

Quels critères de polarité sont cités en géologie ?

Réponse

Le granoclassement vertical, les fossiles en position de vie et les fentes de dessiccation.

9Question

Qu’est-ce qu’une concordance géologique ?

Réponse

Un contact où les couches sédimentaires restent parallèles et dans l’ordre de leur dépôt.

10Question

Qu’est-ce qu’une discordance géologique ?

Réponse

Un contact anormal où une couche récente repose horizontalement sur des couches plissées et érodées.

11Question

Qu’est-ce qu’une lacune stratigraphique ?

Réponse

L’absence d’une ou plusieurs couches dans une série sédimentaire, marquant une discontinuité chronologique entre deux couches.

12Question

Comment se forme une lacune de sédimentation ?

Réponse

Par le non-dépôt d’une ou plusieurs couches.

13Question

Comment se forme une lacune d’érosion ?

Réponse

Par l’érosion de couches déposées avant la reprise de la sédimentation.

14Question

Selon le principe de continuité, quel âge une même couche conserve-t-elle sur toute son étendue ?

Réponse

Le même âge.

15Question

Que peuvent avoir en commun des strates de compositions différentes encadrées par le même mur et le même toit ?

Réponse

Elles peuvent constituer une même couche et avoir le même âge.

16Question

Quel rôle temporel joue un fossile stratigraphique ?

Réponse

Il sert de marqueur temporel.

17Question

Que permet de dater relativement un fossile stratigraphique ?

Réponse

Une formation géologique.

18Question

Quelle répartition géographique caractérise l’espèce d’un fossile stratigraphique ?

Réponse

Une large répartition géographique.

19Question

Selon l’identité paléontologique, quel âge ont deux couches au même contenu fossilifère ?

Réponse

Elles sont de même âge.

20Question

Que permet de dater la datation absolue, et dans quelle unité s’exprime son âge ?

Réponse

Elle situe des événements dans le temps par un âge exprimé en années, ka, Ma ou Ga.

21Question

Sur quel phénomène repose la datation absolue ?

Réponse

Sur la décroissance radioactive d’isotopes de certains éléments chimiques.

22Question

De quoi est constitué le noyau atomique ?

Réponse

De protons chargés positivement et de neutrons de charge nulle.

23Question

Qu’est-ce qui distingue les isotopes d’un même élément chimique ?

Réponse

Ils ont le même nombre de protons, mais un nombre différent de neutrons.

24Question

Que produit la désintégration d’un isotope radioactif père ?

Réponse

Un isotope radiogénique fils stable.

25Question

Que mesure la demi-vie d’un isotope radioactif ?

Réponse

Le temps nécessaire à la désintégration de la moitié des éléments pères.

26Question

Quelles roches la méthode Rubidium-Strontium permet-elle de dater ?

Réponse

Des roches métamorphiques et magmatiques.

27Question

En quel isotope stable le 87Rb^{87}\mathrm{Rb} se désintègre-t-il ?

Réponse

En 87Sr^{87}\mathrm{Sr}.

28Question

Quelle condition la datation radioactive impose-t-elle au système étudié ?

Réponse

Il doit être complètement fermé.

29Question

Quelles roches peut-on dater par radiochronologie ?

Réponse

Les roches métamorphiques ou magmatiques.

30Question

Pourquoi les roches sédimentaires sont-elles généralement inadéquates à la radiochronologie ?

Réponse

Elles ne constituent généralement pas des systèmes fermés.

31Question

À quoi doit correspondre la période de l’isotope choisi ?

Réponse

À l’âge recherché.

32Question

Que devient le carbone 14 d’un être vivant après sa mort ?

Réponse

Il n’est plus renouvelé et se désintègre en azote 14.

33Question

Quel rapport isotopique un être vivant possède-t-il à sa mort ?

Réponse

Son rapport carbone 14/carbone 12 égale celui de l’atmosphère.

34Question

Comment le stock de carbone 14 évolue-t-il après la mort ?

Réponse

Il cesse de se renouveler et décroît par désintégration.

35Question

Quels couples isotopiques sont présentés pour la datation absolue ?

Réponse

²³⁸U/²⁰⁶Pb, ⁸⁷Rb/⁸⁷Sr, ⁴⁰K/⁴⁰Ar et ¹⁴C/¹⁴N.

36Question

Quelles conditions de formation une roche doit-elle remplir pour la méthode potassium-argon ?

Réponse

Elle doit provenir d’un magma entièrement dégazé et ne contenir aucun argon lors de sa formation.

37Question

Quelles conditions le minéral doit-il remplir pour une datation potassium-argon ?

Réponse

Il doit contenir du potassium et avoir piégé tout l’argon issu de la désintégration du ⁴⁰K.

38Question

Comment la datation potassium-argon détermine-t-elle l’âge d’un minéral ?

Réponse

Elle mesure les concentrations de ⁴⁰K et de ⁴⁰Ar par spectrométrie de masse.

39Question

Que permet d’établir la datation relative entre des objets ou des événements ?

Réponse

Leur ordre d’ancienneté.

40Question

Qu’introduit Niels Steensen dès 1667 dans un ouvrage d’anatomie ?

Réponse

Les notions et les termes de « strates » et de « sédiments ».

41Question

Dans quel ouvrage Sténon développe-t-il ses idées sur les couches du sous-sol ?

Réponse

Dans le *Prodrome* (1669).

42Question

Sur quelles méthodes repose la datation relative ?

Réponse

Sur les méthodes géométriques et la méthode paléontologique.

43Question

Qu’est-ce qui caractérise une faille ?

Réponse

Le déplacement de blocs de part et d’autre d’une fissure, décalant des strates de même âge.

44Question

Quand une faille, un pli ou un charriage déformant une roche s’est-il produit ?

Réponse

Après la formation de cette roche.

45Question

Quels éléments géologiques peuvent couper une roche ?

Réponse

Un filon, un massif intrusif ou une auréole de métamorphisme.

46Question

À quoi servent les critères de polarité en géologie ?

Réponse

À orienter les couches ou les strates.

47Question

Que révèle une discordance angulaire sur l’histoire tectonique ?

Réponse

Un mouvement tectonique entre deux périodes de sédimentation.

48Question

Pourquoi une couche régionale ou locale de C peut-elle manquer ?

Réponse

Parce qu’elle n’a pas été déposée ou qu’elle a été érodée après sédimentation.

49Question

Quelles étapes forment une discordance angulaire ?

Réponse

Dépôt horizontal, plissement et soulèvement, érosion, puis nouveau dépôt.

50Question

Comment une régression marine peut-elle provoquer une lacune de sédimentation ?

Réponse

Elle peut faire émerger une région et entraîner le non-dépôt de couches.

51Question

Que peut faire l’érosion à la continuité des strates rocheuses ?

Réponse

Elle peut l’altérer sur de courtes ou de longues distances.

52Question

Quels éléments le géologue étudie-t-il pour comparer une strate ?

Réponse

Sa composition, son faciès, son mur et son toit.

53Question

Comment appelle-t-on la strate sous-jacente à une strate étudiée ?

Réponse

Le mur.

54Question

Comment appelle-t-on la strate sus-jacente à une strate étudiée ?

Réponse

Le toit.

55Question

Quels mollusques sont des exemples de fossiles stratigraphiques ?

Réponse

Les ammonites.

56Question

Quel milieu un fossile de faciès caractérise-t-il ?

Réponse

Un milieu de sédimentation particulier.

57Question

À quoi sert l’échelle stratigraphique internationale en géologie ?

Réponse

Elle sert de référence temporelle internationale.

58Question

Que deviennent les éléments radioactifs d’un système au cours du temps ?

Réponse

Ils se transforment en d’autres éléments en émettant des rayonnements.

59Question

Qu’est-ce que la radioactivité ?

Réponse

La désintégration spontanée d’un noyau qui forme d’autres éléments.

60Question

Que détermine le nombre de protons d’un atome ?

Réponse

Son numéro atomique ZZ et sa nature.

61Question

Combien de neutrons possède le chlore 35 ?

Réponse

18 neutrons.

62Question

Combien de neutrons possède le chlore 37 ?

Réponse

20 neutrons.

63Question

Combien de protons possèdent les nucléides ¹²C, ¹³C et ¹⁴C ?

Réponse

6 protons.

64Question

Quelle formule donne la quantité d’isotope radiogénique fils F∗F^* ?

Réponse

F∗=P0−PF^* = P_0 - P

65Question

Comment la quantité initiale influence-t-elle la demi-vie d’un isotope donné ?

Réponse

Elle ne l’influence pas ; la demi-vie reste constante.

66Question

Quelle plage de durées les demi-vies des isotopes peuvent-elles couvrir ?

Réponse

D’une fraction de seconde à plusieurs milliards d’années.

67Question

Quels isotopes l’orthose et le mica noir emprisonnent-ils lors de la cristallisation ?

Réponse

Du 87Rb^{87}\mathrm{Rb}.

68Question

Quelle est la formule de l’âge calculé par la méthode Rb/Sr ?

Réponse

t=ln⁡(pente+1)λt = \frac{\ln(\text{pente}+1)}{\lambda}.

69Question

À partir de quelle durée utilise-t-on la méthode Rubidium-Strontium ?

Réponse

Pour des datations supérieures à 100 Ma.

70Question

Quel granite est le plus âgé lorsque la pente de G2 dépasse celle de G1 ?

Réponse

Le granite G2.

71Question

Quelle limite empêche une méthode radioactive de couvrir toutes les échelles de temps ?

Réponse

Sa validité se limite du centième à dix fois la période de l’isotope choisi.

72Question

Quelle est la période de demi-vie et le domaine de mesure du couple ²³⁸U/²⁰⁶Pb ?

Réponse

4,47 Ga et plus de 25 Ma.

73Question

Comment le carbone 14 atmosphérique est-il incorporé aux êtres vivants ?

Réponse

Il est incorporé au CO₂ puis absorbé comme le carbone 12.

74Question

Quelle période est attribuée au carbone 14 dans la mesure indiquée ?

Réponse

5 568 ± 30 ans.

75Question

Quelle proportion du carbone atmosphérique est du carbone 14 ?

Réponse

Environ un atome sur un trillion.

76Question

Quels isotopes de l’oxygène sont stables ?

Réponse

¹⁶O, ¹⁷O et ¹⁸O sont stables.

77Question

Quelle proportion de l’oxygène représente ¹⁶O ?

Réponse

Environ 99,8 %.

78Question

Sur quel rapport repose l’utilisation la plus commune des isotopes de l’oxygène ?

Réponse

Le rapport entre les quantités de ¹⁸O et de ¹⁶O.

79Question

Quels organismes fixent ¹⁸O dans leurs tests ?

Réponse

Les foraminifères et les coraux.

80Question

Quelle période radioactive est indiquée pour le ⁴⁰K en méthode potassium-argon ?

Réponse

1,25 milliard d’années.

81Question

Quels minéraux sont les mieux adaptés à la méthode potassium-argon ?

Réponse

La biotite, la muscovite et les feldspaths.

82Question

Quels types de roches la datation potassium-argon permet-elle de dater ?

Réponse

Les roches métamorphiques et volcaniques.

83Question

Dans quelles conditions la datation relative fournit-elle un repérage temporel très fin ?

Réponse

Avec de nombreux fossiles stratigraphiques et une sédimentation rapide.

84Question

Sur combien de principes repose la datation relative selon le passage ?

Réponse

Quatre principes.

85Question

Quels phénomènes l’interprétation chronologique d’une coupe géologique peut-elle mobiliser ?

Réponse

Le dépôt, la déformation, les intrusions et l’érosion.

86Question

Quel âge les trilobites et les graptolites indiquent-ils pour la série argilo-gréseuse ?

Réponse

Un âge paléozoïque.

87Question

Quel âge les cératites indiquent-elles dans l’exemple de coupe ?

Réponse

Le Trias, au Mésozoïque inférieur.

88Question

Quelle loi décrit la désintégration radioactive ?

Réponse

Nt=N0e−λtN_t = N_0 e^{-\lambda t}, où λ\lambda est la constante de désintégration, tt le temps écoulé, N0N_0 le nombre initial d’éléments pères et NtN_t leur nombre au moment de la mesure.

89Question

Quel rayonnement accompagne la transformation du ⁸⁷Rb en ⁸⁷Sr ?

Réponse

Un rayonnement bêta constitué d’électrons, sans rayonnement gamma.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 41 questions sur Datation radioactive et isotopes.

1. Deux affleurements éloignés présentent un même banc calcaire continu, sans indice de remaniement. Quelle conclusion découle du principe de continuité ?

2. Quelle contribution de Sténon est associée au Prodrome publié en 1669 ?

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