QCM : Géochronologie relative et absolue — 22 questions

Explication

Le principe de superposition établit qu’une strate recouverte est plus ancienne que la strate qui la recouvre, tandis qu’elle est plus récente que celle située au-dessus. La position inférieure indique donc un âge plus ancien dans une série non perturbée.

Explication

Le principe de continuité corrèle des couches éloignées grâce à des indicateurs communs, même lorsque leur nature lithologique varie. La différence de roche n’empêche donc pas la corrélation d’âge.

Explication

Le principe de recoupement indique qu’une structure qui en recoupe une autre lui est postérieure. La faille s’est donc formée après les couches qu’elle traverse.

Explication

Un fossile stratigraphique correspond à une espèce ayant vécu pendant une période courte tout en étant largement distribuée. Une longue durée d’existence réduirait sa précision pour dater les couches.

Explication

L’âge d’une couche contenant un fossile stratigraphique correspond à la période durant laquelle l’espèce existait. Le fossile fournit donc ici un intervalle compris entre 180 et 170 millions d’années.

Explication

Le principe d’identité paléontologique considère que des couches présentant le même contenu fossile ont le même âge, même si elles sont très éloignées. La superposition concerne plutôt l’ordre relatif des couches dans une série.

Explication

L’échelle stratigraphique internationale s’appuie sur l’apparition et la disparition de groupes fossiles pour découper le temps géologique. L’épaisseur ou la composition des couches peuvent varier selon les régions et ne constituent pas le fondement indiqué.

Explication

Les isotopes sont des variétés d’un même élément : leur nombre de protons, qui définit le numéro atomique, reste identique, tandis que leur nombre de nucléons varie. Un changement du nombre de protons correspondrait à un autre élément.

Explication

Un isotope stable ne se transforme pas spontanément, alors qu’un isotope radioactif se désintègre pour produire un élément fils radiogénique. La stabilité ne se définit donc pas par un nombre particulier d’électrons ou de protons.

Explication

La demi-vie correspond au temps au bout duquel la quantité d’éléments pères radioactifs est réduite de moitié. Elle ne désigne donc pas la disparition complète de l’élément père.

Explication

La désintégration radioactive suit une décroissance exponentielle décrite par P(t)=P₀e^(-λt), et la demi-vie vaut ln 2/λ. Une croissance exponentielle décrirait plutôt une augmentation, pas la diminution de l’élément père.

Explication

Un géochronomètre est pertinent si les minéraux contiennent l’élément concerné et si sa demi-vie est compatible avec l’âge recherché. La composition minérale et l’échelle de temps doivent donc être prises en compte ensemble.

Explication

Le couple daté est ⁴⁰K/⁴⁰Ar, car le potassium 40 se désintègre notamment en argon 40. Le calcium 40 intervient dans la désintégration, mais il ne constitue pas le couple utilisé pour le calcul de l’âge.

Explication

La méthode K/Ar s’applique à des roches contenant du potassium, notamment des roches magmatiques ou métamorphiques, pour des âges de plusieurs dizaines à centaines de millions d’années. Un calcaire ne convient pas automatiquement, car la présence des éléments nécessaires doit être vérifiée.

Explication

Le système Rb/Sr repose sur la désintégration du ⁸⁷Rb en ⁸⁷Sr, alors que le ⁸⁶Sr est stable et sert de référence isotopique. Les autres propositions inversent les isotopes ou les produits de la transformation.

Explication

On mesure les rapports ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr et ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr dans plusieurs minéraux, puis la pente de la droite isochrone fournit l’âge. Le ⁸⁶Sr étant stable, il sert de référence et ne disparaît pas par désintégration.

Explication

Le géochronomètre U/Pb exploite les couples ²³⁸U/²⁰⁶Pb et ²³⁵U/²⁰⁷Pb. L’association entre ²³⁸U et ²⁰⁷Pb inverse les deux chaînes isotopiques et constitue la confusion principale.

Explication

La Concordia relie les rapports isotopiques de l’uranium et du plomb aux âges correspondants. La Discordia, et non la Concordia, traduit une perturbation ayant affecté le système isotopique.

Explication

Dans une roche restée fermée après sa formation, les mesures des minéraux se placent sur la Concordia et permettent de dater la formation. La Discordia est associée à une perturbation, tandis que la courbe ne fournit pas une simple mesure de concentration.

Explication

Pour une roche perturbée, l’intersection supérieure avec la Concordia correspond à la formation initiale, tandis que l’intersection inférieure correspond à l’événement perturbateur. Inverser ces deux interprétations conduit à une datation erronée des événements géologiques.

Explication

La chronologie relative compare les roches et les événements pour les ordonner, alors que la datation absolue leur attribue un âge numérique. L’idée d’une mesure de composition ne correspond pas à cette distinction fondamentale.

Explication

L’intersection supérieure date la formation initiale de la roche, tandis que l’intersection inférieure date l’épisode de perturbation. Une concordance préservée sans perturbation correspondrait à un résultat différent, et non à l’interprétation de ces deux intersections.