QCM : Temps et datation des roches (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que permet d’établir la chronologie relative des événements géologiques ?

La composition minérale des roches étudiées
Un âge chiffré attribué aux roches
La durée exacte de chaque processus géologique
Un ordre des événements les uns par rapport aux autres

Un ordre des événements les uns par rapport aux autres

Explication

La chronologie relative situe les événements dans un ordre, sans leur attribuer directement un âge chiffré. La datation absolue, contrairement à cette méthode, fournit un âge numérique.

2. Pourquoi observe-t-on rarement des processus géologiques se dérouler à l’échelle d’une vie humaine ?

Parce qu’ils ne concernent que les périodes les plus anciennes
Parce que les roches masquent toujours leurs effets immédiats
Parce qu’ils se produisent principalement sous les océans
Parce que leur déroulement s’étend généralement sur des millions d’années

Parce que leur déroulement s’étend généralement sur des millions d’années

Explication

Les processus qui affectent les roches se déroulent à l’échelle du million d’années, ce qui les rend rarement perceptibles sur une vie humaine. Leur rareté d’observation à cette échelle ne s’explique pas par leur localisation sous les océans.

3. Dans une série de couches non renversée, une couche est recouverte par une couche plus récente : quel âge relatif a-t-elle par rapport à cette dernière ?

Elle est plus ancienne que la couche qui la recouvre
Elle est plus récente que la couche qui la recouvre
Son âge relatif ne peut pas être comparé à cette couche
Elle s’est formée au même moment que la couche qui la recouvre

Elle est plus ancienne que la couche qui la recouvre

Explication

Dans une série de dépôts successifs non inversée, une couche est plus ancienne que celle qui se trouve au-dessus. L’inversion tectonique peut modifier cet ordre, mais elle n’est pas présente dans la situation décrite.

4. Une faille traverse plusieurs couches rocheuses : que permet de conclure le principe de recoupement ?

La faille est postérieure aux couches qu’elle traverse
La faille a le même âge que la couche la plus profonde
La faille est antérieure aux couches qu’elle traverse
La faille s’est formée entre deux périodes de dépôt

La faille est postérieure aux couches qu’elle traverse

Explication

Une structure qui en recoupe une autre est postérieure à celle-ci ; la faille s’est donc formée après les couches traversées. Le principe ne permet pas d’attribuer à la faille l’âge de la couche la plus profonde.

5. Des fragments de roche sont inclus dans une roche qui les englobe : quelle relation d’âge indique le principe d’inclusion ?

Les fragments se sont formés après le dépôt des couches voisines
Les fragments sont postérieurs à la roche qui les englobe
Les fragments sont antérieurs à la roche qui les englobe
Les fragments ont le même âge que la roche qui les englobe

Les fragments sont antérieurs à la roche qui les englobe

Explication

Selon le principe d’inclusion, les objets incorporés à une roche sont plus anciens que la roche qui les contient. La relation est donc l’inverse de celle du recoupement, où la structure qui traverse une autre est postérieure.

6. Quelles caractéristiques font d’un fossile un bon fossile stratigraphique ?

Une évolution rapide de l’espèce et une grande extension géographique
Une évolution lente de l’espèce et une extension géographique limitée
Une forme stable dans le temps et une présence dans plusieurs milieux
Une longue durée d’existence et une abondance dans une seule région

Une évolution rapide de l’espèce et une grande extension géographique

Explication

Un fossile stratigraphique provient d’une espèce qui a évolué rapidement et dont l’extension géographique est vaste, ce qui aide à caractériser un intervalle de temps. Une longue durée d’existence rendrait au contraire le fossile moins utile pour distinguer les périodes.

7. Deux couches éloignées contiennent la même association de fossiles stratigraphiques : quelle conclusion découle du principe d’identité paléontologique ?

Elles se sont déposées dans le même environnement
Elles ont le même âge, même si elles sont éloignées
Elles appartiennent à la même strate continue
Elles ont des âges différents en raison de leur éloignement

Elles ont le même âge, même si elles sont éloignées

Explication

Le principe d’identité paléontologique permet de corréler des couches éloignées ayant la même association de fossiles stratigraphiques et de leur attribuer le même âge. La continuité, elle, repose sur le prolongement d’une même strate plutôt que sur la comparaison des associations fossiles.

8. Quelle est la fonction de l’échelle stratigraphique en géologie ?

Servir de calendrier de référence pour l’histoire de la planète, organisé en ères, périodes et étages
Mesurer l’âge absolu des fossiles, exprimé en millions d’années et en périodes
Classer les roches selon leur composition minérale, organisée en familles, séries et faciès
Décrire les changements climatiques récents, divisés en saisons, cycles et épisodes

Servir de calendrier de référence pour l’histoire de la planète, organisé en ères, périodes et étages

Explication

L’échelle stratigraphique fournit un calendrier de référence couvrant l’histoire de la planète et organisé en ères, périodes et étages. Le classement selon la composition minérale concerne la nature des roches, et non la structure de cette échelle temporelle.

9. Dans l’échelle stratigraphique, qu’est-ce qui définit un étage et quel rôle joue le stratotype ?

L’étage est défini par une frontière temporelle, étalonnée grâce à une datation radiométrique appelée stratotype
L’étage est défini par sa composition minérale, étalonnée grâce à un fossile caractéristique appelé stratotype
L’étage est défini par son contenu paléontologique, étalonné grâce à un affleurement de référence appelé stratotype
L’étage est défini par un affleurement de référence, tandis que le stratotype désigne l’unité de temps correspondante

L’étage est défini par son contenu paléontologique, étalonné grâce à un affleurement de référence appelé stratotype

Explication

L’étage est une unité de l’échelle définie par son contenu paléontologique, et le stratotype est l’affleurement de référence qui permet de l’étalonner. Confondre l’étage avec l’affleurement inverse le rôle de l’unité temporelle et celui de sa référence géologique.

10. Que désigne la décroissance radioactive d’un isotope naturel ?

Sa transformation réversible sous l’effet des variations de pression
Son déplacement progressif hors du minéral au cours du refroidissement
Sa désintégration régulière et irréversible au cours du temps
Son accumulation régulière dans la roche après sa cristallisation

Sa désintégration régulière et irréversible au cours du temps

Explication

La décroissance radioactive correspond à la désintégration régulière et irréversible d’isotopes radioactifs naturels au cours du temps. Le déplacement hors d’un minéral peut modifier un système isotopique, mais il ne définit pas la décroissance radioactive.

11. Lorsqu’un isotope radioactif se désintègre, comment distingue-t-on l’élément père de l’élément fils ?

Le père est l’isotope radioactif produit par la roche et le fils est l’isotope stable initial
Le père est l’isotope stable présent dans la roche et le fils est l’isotope radioactif initial
Le père est l’isotope radioactif initial et le fils est l’isotope radiogénique produit
Le père est l’isotope radiogénique produit et le fils est l’isotope radioactif initial

Le père est l’isotope radioactif initial et le fils est l’isotope radiogénique produit

Explication

L’élément père est l’isotope radioactif d’origine, tandis que l’élément fils est l’isotope radiogénique issu de sa désintégration. Inverser les deux rôles revient à attribuer à l’isotope produit le statut de parent radioactif initial.

12. Que représente la demi-vie d’un isotope radioactif ?

La durée nécessaire pour que la moitié de l’échantillon rocheux perde ses éléments radioactifs
La durée nécessaire pour que la totalité de l’isotope initial se transforme en élément fils
La durée nécessaire pour que la quantité d’élément fils atteigne la moitié de sa valeur finale
La durée nécessaire pour que la quantité initiale de l’isotope diminue de moitié

La durée nécessaire pour que la quantité initiale de l’isotope diminue de moitié

Explication

La demi-vie est le temps nécessaire pour que la quantité initiale d’un isotope radioactif soit réduite de moitié. Elle ne correspond pas à la transformation complète de l’isotope en élément fils.

13. Une roche a échangé des éléments père et fils avec son environnement après sa formation. Quelle conséquence cela a-t-il pour sa datation isotopique ?

La datation reste fiable si les éléments échangés sont mesurés par spectrométrie de masse
La datation n’est pas fiable, car l’échantillon n’est plus un système fermé
La datation devient fiable dès que la roche contient une quantité mesurable d’élément fils
La datation donne l’âge de la dernière entrée d’éléments, plutôt que celui de la roche

La datation n’est pas fiable, car l’échantillon n’est plus un système fermé

Explication

Une datation isotopique fiable exige que les éléments père et fils ne soient entrés dans l’échantillon ni n’en soient sortis depuis sa formation. La mesure des proportions ne corrige pas nécessairement les échanges survenus dans un système ouvert.

14. Quel chronomètre isotopique convient notamment à la datation de roches volcaniques ou métamorphiques anciennes ?

Le rubidium/strontium, fondé sur la désintégration du 87Rb^{87}\mathrm{Rb} en 87Sr^{87}\mathrm{Sr}, de demi-vie 5050 Ga
Le potassium/argon, fondé sur la désintégration du 87Rb^{87}\mathrm{Rb} en 87Sr^{87}\mathrm{Sr}, de demi-vie 5050 Ga
Le potassium/argon, fondé sur la désintégration du 40K^{40}\mathrm{K} en 40Ar^{40}\mathrm{Ar}, de période 1,311{,}31 Ga
Le rubidium/strontium, fondé sur la désintégration du 40K^{40}\mathrm{K} en 40Ar^{40}\mathrm{Ar}, de période 1,311{,}31 Ga

Le potassium/argon, fondé sur la désintégration du $$^{40}\mathrm{K}$$ en $$^{40}\mathrm{Ar}$$, de période $$1{,}31$$ Ga

Explication

Le chronomètre potassium/argon utilise la désintégration du potassium 40 en argon 40 et convient aux roches volcaniques ou métamorphiques anciennes. Le rubidium/strontium repose plutôt sur le couple rubidium 87-strontium 87 et se caractérise par une demi-vie de 50 Ga.

15. Comment la méthode rubidium/strontium permet-elle de calculer l’âge d’une roche ?

Elle compare un seul minéral à une roche de référence, puis déduit l’âge de la quantité initiale de rubidium
Elle mesure l’argon qui s’échappe du magma, puis déduit l’âge de la quantité initiale d’élément fils
Elle établit une droite isochrone à partir de plusieurs minéraux ou échantillons, dont la pente dépend du temps depuis la fermeture du système
Elle mesure directement la durée de fermeture du système, sans comparer plusieurs minéraux ou échantillons

Elle établit une droite isochrone à partir de plusieurs minéraux ou échantillons, dont la pente dépend du temps depuis la fermeture du système

Explication

La méthode construit une droite isochrone à partir de plusieurs minéraux ou échantillons, et sa pente dépend du temps écoulé depuis la fermeture du système. La fuite d’argon avant fermeture relève de la méthode potassium/argon, pas du calcul par isochrone.

16. Quelle distinction décrit correctement la complémentarité entre datation relative et datation absolue ?

La datation relative mesure l’âge des minéraux, tandis que la datation absolue détermine la succession des strates.
La datation relative ordonne les événements, tandis que la datation absolue situe dans le temps les coupures stratigraphiques.
La datation relative calibre les coupures dans le temps, tandis que la datation absolue ordonne les événements géologiques.
La datation relative établit les coupures stratigraphiques, tandis que la datation absolue détermine leur ordre.

La datation relative ordonne les événements, tandis que la datation absolue situe dans le temps les coupures stratigraphiques.

Explication

La datation relative établit la succession des événements géologiques, alors que la datation absolue fournit un repère temporel aux coupures de l’échelle stratigraphique. La proposition qui attribue l’ordre des événements à la datation absolue inverse les rôles des deux méthodes.

17. Un fossile ne peut pas être daté directement, mais il se trouve dans une strate comprise entre deux autres strates datables. Quelle démarche permet d’estimer son âge ?

Appliquer la superposition pour attribuer un âge absolu à la strate, puis dater les strates qui l’encadrent relativement.
Choisir un chronomètre isotopique d’après l’âge du fossile, puis établir l’ordre des strates sans les dater.
Dater directement les strates voisines, puis utiliser la datation relative pour classer les fossiles qu’elles contiennent.
Utiliser la superposition pour situer la strate, puis dater absolument les strates qui l’encadrent.

Utiliser la superposition pour situer la strate, puis dater absolument les strates qui l’encadrent.

Explication

Le principe de superposition situe l’objet dans la succession des strates, et la datation absolue des couches situées de part et d’autre permet d’encadrer son âge. Dater les couches voisines ne suffit pas à classer les fossiles qu’elles contiennent si l’ordre stratigraphique n’est pas utilisé.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 41 flashcards sur Temps et datation des roches.

Qu’ordonne la chronologie relative des événements géologiques ?

Elle les ordonne les uns par rapport aux autres.

Que fournit la datation absolue des roches ?

Un âge chiffré.

Dans une série de dépôts non déformée, quel est l’âge relatif d’une couche par rapport à celle qu’elle recouvre ?

Elle est plus récente.

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