QCM : Temps et datation des roches — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quand un échantillon géologique constitue-t-il un système fermé ?

Lorsque seuls les éléments fils peuvent encore quitter l’échantillon
Lorsque les éléments père continuent à entrer sans former de nouveaux fils
Lorsque ses éléments père et fils ne peuvent plus y entrer ni en sortir
Lorsque l’échantillon est isolé de la lumière mais reste ouvert aux échanges gazeux

Lorsque ses éléments père et fils ne peuvent plus y entrer ni en sortir

Explication

Un système fermé ne permet plus l’entrée ni la sortie des éléments père et fils après la formation de l’échantillon. L’absence d’échanges lumineux ne définit pas ce concept, et un système permettant encore des échanges d’éléments reste ouvert.

2. Dans une roche magmatique, quel événement marque la fermeture du système géologique ?

La cristallisation du magma
La disparition des isotopes radioactifs présents dans le magma
Le refroidissement complet de la roche
La diffusion des éléments après la cristallisation

La cristallisation du magma

Explication

Pour une roche magmatique, la fermeture est associée à la cristallisation du magma. Toutefois, une température encore élevée peut permettre des diffusions après cette cristallisation, sans que cela change l’événement définissant la fermeture.

3. Quel couple isotopique est utilisé par la datation potassium-argon ?

La désintégration du 40K^{40}\mathrm{K} en 40Ar^{40}\mathrm{Ar}
La désintégration du 87Sr^{87}\mathrm{Sr} en 87Rb^{87}\mathrm{Rb}
La désintégration du 40Ar^{40}\mathrm{Ar} en 40K^{40}\mathrm{K}
La désintégration du 87Rb^{87}\mathrm{Rb} en 87Sr^{87}\mathrm{Sr}

La désintégration du $$^{40}\mathrm{K}$$ en $$^{40}\mathrm{Ar}$$

Explication

La méthode potassium-argon repose sur la transformation du 40K^{40}\mathrm{K}, élément père, en 40Ar^{40}\mathrm{Ar}, élément fils radiogénique. Le couple rubidium-strontium correspond à une autre méthode de datation, fondée sur le 87Rb^{87}\mathrm{Rb} et le 87Sr^{87}\mathrm{Sr}.

4. Quelle est la période radioactive du 40K^{40}\mathrm{K} dans la méthode potassium-argon ?

50 Ma50\ \mathrm{Ma}
1,31 Ga1{,}31\ \mathrm{Ga}
13,1 Ma13{,}1\ \mathrm{Ma}
0,131 Ga0{,}131\ \mathrm{Ga}

$$1{,}31\ \mathrm{Ga}$$

Explication

Le 40K^{40}\mathrm{K} possède une période de 1,31 Ga1{,}31\ \mathrm{Ga}. La valeur de 50 Ma50\ \mathrm{Ma} appartient au 87Rb^{87}\mathrm{Rb}, utilisé dans le chronomètre rubidium-strontium.

5. Sur quelle désintégration repose la datation rubidium-strontium ?

La transformation du 40K^{40}\mathrm{K} en 40Ar^{40}\mathrm{Ar}
La transformation du 40Ar^{40}\mathrm{Ar} en 40K^{40}\mathrm{K}
La transformation du 87Sr^{87}\mathrm{Sr} en 87Rb^{87}\mathrm{Rb}
La transformation du 87Rb^{87}\mathrm{Rb} en 87Sr^{87}\mathrm{Sr}

La transformation du $$^{87}\mathrm{Rb}$$ en $$^{87}\mathrm{Sr}$$

Explication

La datation rubidium-strontium utilise la désintégration du 87Rb^{87}\mathrm{Rb}, élément père, en 87Sr^{87}\mathrm{Sr}, élément fils. Le couple potassium-argon repose sur une transformation différente, entre le 40K^{40}\mathrm{K} et le 40Ar^{40}\mathrm{Ar}.

6. Comment détermine-t-on l’âge d’une roche par la méthode rubidium-strontium ?

On mesure plusieurs minéraux, construit une droite isochrone et utilise sa pente
On mesure un seul minéral, puis compare directement sa masse à celle de la roche
On mesure l’argon accumulé, puis applique la période radioactive du potassium
On mesure la température de cristallisation, puis la convertit en âge radiométrique

On mesure plusieurs minéraux, construit une droite isochrone et utilise sa pente

Explication

La méthode consiste à analyser plusieurs minéraux, à construire une droite isochrone et à déduire l’âge à partir de sa pente. La mesure de l’argon relève du chronomètre potassium-argon, tandis que la température de cristallisation ne fournit pas directement l’âge rubidium-strontium.

7. Dans un système clos, comment évoluent les rapports isotopiques lors de la désintégration du 87Rb^{87}\mathrm{Rb} ?

Les deux rapports augmentent parce que le rubidium produit davantage de rubidium
Le rapport 87Rb/86Sr^{87}\mathrm{Rb}/^{86}\mathrm{Sr} augmente et le rapport 87Sr/86Sr^{87}\mathrm{Sr}/^{86}\mathrm{Sr} diminue
Le rapport 87Rb/86Sr^{87}\mathrm{Rb}/^{86}\mathrm{Sr} diminue et le rapport 87Sr/86Sr^{87}\mathrm{Sr}/^{86}\mathrm{Sr} augmente
Les deux rapports diminuent parce que le strontium disparaît pendant la désintégration

Le rapport $$^{87}\mathrm{Rb}/^{86}\mathrm{Sr}$$ diminue et le rapport $$^{87}\mathrm{Sr}/^{86}\mathrm{Sr}$$ augmente

Explication

La désintégration transforme progressivement le 87Rb^{87}\mathrm{Rb} en 87Sr^{87}\mathrm{Sr}, ce qui réduit le rapport de rubidium et augmente celui du strontium. Les rapports ne varient donc pas dans le même sens, et le strontium radiogénique est produit plutôt que détruit.

8. Comment caractériser la désintégration radioactive d’un isotope ?

C’est une transformation continue et irréversible vers un élément radiogénique.
C’est une modification aléatoire qui conserve l’isotope radioactif initial.
C’est une transformation brusque et réversible vers un isotope stable.
C’est une réaction périodique et réversible entre deux éléments chimiques.

C’est une transformation continue et irréversible vers un élément radiogénique.

Explication

La désintégration radioactive transforme progressivement et irréversiblement un isotope radioactif en élément radiogénique. Elle ne correspond donc ni à une réaction réversible ni à une conservation de l’isotope initial.

9. Dans une désintégration radioactive, quelle relation distingue l’élément père de l’élément fils ?

L’élément père est l’isotope stable mesuré, tandis que l’élément fils déclenche la désintégration.
L’élément père et l’élément fils sont deux isotopes initiaux qui se désintègrent ensemble.
L’élément père est l’isotope initial qui se désintègre, tandis que l’élément fils est produit.
L’élément père est le produit radiogénique, tandis que l’élément fils est l’isotope initial.

L’élément père est l’isotope initial qui se désintègre, tandis que l’élément fils est produit.

Explication

L’élément père désigne l’isotope radioactif d’origine, alors que l’élément fils résulte de sa désintégration. Confondre ces rôles revient à attribuer au fils la transformation qui concerne le père.

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

Le temps écoulé depuis la fermeture du système étudié.
La durée nécessaire pour que la quantité de l’isotope diminue de moitié.
La durée nécessaire pour que tout l’isotope initial disparaisse.
La proportion d’élément fils produite depuis le début de la désintégration.

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

Explication

La demi-vie est la durée au terme de laquelle la quantité d’un isotope radioactif est réduite de moitié. Elle se distingue de l’âge, qui correspond au temps écoulé depuis la fermeture du système.

11. Une inclusion minérale est observée dans une roche. Quelle relation chronologique peut-on établir ?

L’inclusion minérale est antérieure à la roche qui la contient.
L’inclusion minérale ne peut pas être comparée à l’âge de la roche.
L’inclusion minérale et la roche ont nécessairement le même âge.
L’inclusion minérale est postérieure à la roche qui la contient.

L’inclusion minérale est antérieure à la roche qui la contient.

Explication

Le principe d’inclusion indique qu’un objet géologique inclus dans un autre lui est antérieur. La roche contenant l’inclusion s’est donc formée après celle-ci.

12. Dans une série sédimentaire non renversée, comment se compare l’âge de trois couches superposées ?

L’âge des couches dépend principalement des fossiles, sans relation avec leur position.
Chaque couche est plus récente que celle située dessous et plus ancienne que celle située dessus.
Toutes les couches possèdent le même âge parce qu’elles appartiennent à une même série.
Chaque couche est plus ancienne que celle située dessous et plus récente que celle située dessus.

Chaque couche est plus récente que celle située dessous et plus ancienne que celle située dessus.

Explication

Le principe de superposition établit qu’une couche est plus récente que celle qu’elle recouvre et plus ancienne que celle qui la recouvre. La position verticale permet donc d’ordonner les couches dans une série sédimentaire.

13. Une faille recoupe plusieurs couches sédimentaires. Que permet de conclure le principe de recoupement ?

La faille est antérieure aux couches qu’elle recoupe.
La faille est postérieure aux couches qu’elle recoupe.
La faille permet de mesurer directement l’âge chiffré des couches.
La faille et les couches se sont formées au même moment.

La faille est postérieure aux couches qu’elle recoupe.

Explication

Toute structure qui en recoupe une autre lui est postérieure, ce qui s’applique notamment aux failles. La relation de recoupement fournit un ordre relatif, mais pas un âge numérique.

14. Comment le principe d’identité paléontologique permet-il de corréler deux couches éloignées ?

En comparant les fossiles stratigraphiques qu’elles contiennent.
En mesurant la quantité d’isotope père présente dans chaque couche.
En comparant leur position verticale dans une même série.
En vérifiant qu’elles possèdent la même épaisseur sur toute leur étendue.

En comparant les fossiles stratigraphiques qu’elles contiennent.

Explication

L’identité paléontologique corrèle des couches à partir de fossiles stratigraphiques communs ou caractéristiques. Elle se distingue de la superposition, qui ordonne les couches selon leur position verticale.

15. Comment définir l’échelle stratigraphique ?

Une série d’âges numériques calculés à partir de la désintégration d’isotopes radioactifs.
Un calendrier de l’histoire terrestre fondé sur l’apparition et la disparition de groupes fossiles.
Une carte des reliefs terrestres construite à partir de la répartition actuelle des fossiles.
Une classification des roches selon leur composition minéralogique et leur température de formation.

Un calendrier de l’histoire terrestre fondé sur l’apparition et la disparition de groupes fossiles.

Explication

L’échelle stratigraphique organise l’histoire de la Terre en utilisant l’apparition et la disparition de groupes fossiles. Elle ne fournit pas principalement des âges chiffrés comme la datation absolue.

16. Quelle est la relation hiérarchique entre les périodes et les étages dans l’échelle stratigraphique ?

Les étages regroupent plusieurs périodes selon leur contenu minéralogique.
Les étages sont subdivisés en périodes, qui constituent des unités plus fines.
Les périodes sont subdivisées en étages, qui constituent des unités plus fines.
Les périodes et les étages sont deux termes désignant exactement la même unité.

Les périodes sont subdivisées en étages, qui constituent des unités plus fines.

Explication

Dans l’échelle stratigraphique, les périodes correspondent à des unités divisées en étages. Les étages représentent donc des subdivisions plus fines que les périodes.

17. Quelle distinction décrit correctement la chronologie relative et la chronologie absolue ?

La chronologie relative concerne les roches, tandis que la chronologie absolue concerne les êtres vivants.
La chronologie relative ordonne les événements sans âge chiffré, tandis que la chronologie absolue leur attribue un âge.
La chronologie relative utilise la radioactivité, tandis que la chronologie absolue repose sur la superposition.
La chronologie relative calcule un âge, tandis que la chronologie absolue compare l’ordre des événements.

La chronologie relative ordonne les événements sans âge chiffré, tandis que la chronologie absolue leur attribue un âge.

Explication

La chronologie relative établit l’ordre des événements sans fournir leur âge, alors que la chronologie absolue calcule un âge grâce à la désintégration radioactive. Confondre leurs rôles revient à attribuer le calcul radiométrique à la chronologie relative.

18. Un minéral soumis à une datation absolue indique un âge de 120 millions d’années : à quel moment cet âge correspond-il ?

À la fermeture du système que constitue le minéral étudié.
À la formation des premiers sédiments présents autour du minéral.
À l’arrivée de l’échantillon dans le laboratoire de datation.
À l’âge moyen des particules détritiques voisines du minéral.

À la fermeture du système que constitue le minéral étudié.

Explication

L’âge obtenu par datation absolue correspond à la fermeture du système étudié, ici le minéral. Il ne représente pas l’âge des matériaux environnants ni une étape liée à la mesure en laboratoire.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 35 flashcards sur Temps et datation des roches.

Qu'est-ce qu'un système fermé en géologie ?

Un système où les éléments père et fils ne peuvent plus entrer ni sortir après formation.

À quoi correspond la fermeture d'un système pour une roche magmatique ?

À la cristallisation du magma.

Qu'est-ce que la datation potassium-argon utilise pour dater les roches ?

La désintégration du 40K en 40Ar.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Temps et datation des roches.

Voir la fiche →

Cours similaires

Biomolécules et structures cellulaires

Les traces du passé tectonique

SVT

Infections sexuellement transmissibles

SVT

Normalisation et activités connexes

Lois des circuits électriques

Physique

Sexualité et contraception

SVT

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM