Fiche de révision : Le temps en géologie

📋 Plan du Cours

1. Chronologie relative et événements géologiques
2. Structure et dynamique de la lithosphère
3. Roches et transformations géologiques
4. Fossiles stratigraphiques et corrélations
5. Échelle stratigraphique et crises biologiques
6. Datation absolue et radioactivité
7. Radiochronomètres et isochrones
8. Orogenèses et histoire continentale
9. Périodes paléogéographiques

📖 1. Chronologie relative et événements géologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Chronologie relative : Date des événements géologiques les uns par rapport aux autres sans fournir leur âge précis.

★ À maîtriser

• Pour reconstituer une histoire géologique, on identifie les ensembles géologiques, puis on les classe du plus ancien au plus récent en comparant leurs relations.

Compléments

• Les mécanismes d’érosion et de sédimentation expliquent la mise en place des différentes strates.

💡 Astuce mémo

Dépôt → déformation → faille → érosion

📖 2. Structure et dynamique de la lithosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithosphère : Associe la croûte et la partie la plus superficielle du manteau.

📝 Points essentiels

• La Terre est constituée, du centre vers la surface, du noyau, du manteau et de la croûte.

• La croûte est continentale lorsqu’elle affleure à l’air libre et océanique lorsqu’elle se trouve sous les océans.

💡 Astuce mémo

Lithosphère rigide au-dessus, asthénosphère ductile en dessous

📖 3. Roches et transformations géologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Roche métamorphique : Résulte de la transformation à l’état solide d’une roche préexistante.
• Roche sédimentaire : Provient de l’altération de roches préexistantes et de la transformation des sédiments.
• Roche magmatique : Se forme par refroidissement d’un magma lors de sa remontée ou au contact de l’eau.

💡 Astuce mémo

Érosion → sédimentation ; pression-température → métamorphisme

📖 4. Fossiles stratigraphiques et corrélations

🔑 Notions clés & Définitions

• Fossile stratigraphique : Fossile abondant, largement réparti géographiquement et caractéristique d’une période courte à l’échelle géologique.

📝 Points essentiels

• Les ammonites sont d’excellents fossiles stratigraphiques car leur évolution rapide et leur abondance permettent de les utiliser comme marqueurs du temps.

• Les fossiles stratigraphiques permettent d’affiner la datation relative et de corréler des couches sédimentaires situées dans des lieux différents.

💡 Astuce mémo

Une ammonite comme repère identique dans des couches éloignées

📖 5. Échelle stratigraphique et crises biologiques

★ À maîtriser

• Les associations de fossiles permettent d’établir une succession d’âges relatifs et de construire une échelle stratigraphique.

• L’échelle stratigraphique simplifiée comprend:

  • Carbonifère
  • Permien
  • Trias
  • Jurassique
  • Crétacé
  • Paléogène
  • Néogène

Compléments

• Les fossiles caractéristiques cités sont:
  • Ammonites
  • Bélemnites
  • Rudistes
  • Inocérames

💡 Astuce mémo

Carbonifère → Permien → Trias → Jurassique → Crétacé → Paléogène → Néogène

📖 6. Datation absolue et radioactivité

🔑 Notions clés & Définitions

• Datation absolue : Utilise la radioactivité des isotopes contenus dans les minéraux pour déterminer l’âge d’une roche.
• Fermeture du système : Correspond à l’arrêt de tout échange d’isotopes entre le système étudié et son environnement.

📝 Points essentiels

📐 Formule — La loi de désintégration radioactive s’écrit $N=N_0e^{-\lambda t}$ et la demi-vie vérifie $T=\frac{\ln 2}{\lambda}$.

• La datation d’une roche nécessite: l’élément père, l’élément fils, la quantité initiale de l’élément père, le temps écoulé depuis la fermeture du système

💡 Astuce mémo

Désintégration du père → formation du fils → estimation de l’âge

📖 7. Radiochronomètres et isochrones

★ À maîtriser

• Les principaux radiochronomètres sont:
  • K/Ar
  • Rb/Sr
  • U/Pb

📌 Le choix d’un radiochronomètre dépend de la composition de la roche, de la nature de ses minéraux et des conditions de son histoire.

Compléments

📐 Formule — Pour le radiochronomètre Rb/Sr, l’âge se calcule avec la relation $t=\frac{\ln(1+m)}{A}$.

💡 Astuce mémo

K-Ar, Rb-Sr, U-Pb : trois couples père-fils

📖 8. Orogenèses et histoire continentale

🔑 Notions clés & Définitions

• Orogenèse : Ensemble des mécanismes permettant la mise en place d’une chaîne de montagnes.
• Cycle orogénique : Période durant laquelle certains mécanismes aboutissent à la mise en place d’une ou de plusieurs chaînes de montagnes.

📝 Points essentiels

• Les continents portent les traces de plusieurs orogenèses successives et leurs roches peuvent avoir des âges très variés, parfois supérieurs à 4 Ga.

• La convergence de deux plaques continentales peut provoquer leur collision, le rapprochement et l’écrasement des roches, puis la formation d’une chaîne de montagnes.

💡 Astuce mémo

Convergence des plaques → collision → chaîne de montagnes

📖 9. Périodes paléogéographiques

📝 Points essentiels

• Les périodes paléogéographiques résultent de la dynamique des plaques lithosphériques et des changements de configuration des continents et des océans.

📊 Tableaux de synthèse

Chronologies en géologie