QCM : Temps et roches (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction caractérise la chronologie relative par rapport à la chronologie absolue ?

Elle mesure l’âge des roches grâce à leur contenu en fossiles.
Elle compare la composition minéralogique des roches formées à la même époque.
Elle ordonne les événements géologiques sans leur attribuer nécessairement un âge chiffré.
Elle date les événements géologiques à partir de leur position dans une série.

Elle ordonne les événements géologiques sans leur attribuer nécessairement un âge chiffré.

Explication

La chronologie relative établit l’ordre des événements, tandis que la chronologie absolue leur attribue un âge. La position d’une roche dans une série permet généralement une comparaison relative, mais ne fournit pas à elle seule un âge chiffré.

2. Une étude indique qu’une coulée volcanique est plus récente qu’une couche sédimentaire, sans préciser leur âge en années : de quel type de datation s’agit-il ?

D’une datation minéralogique fondée sur la composition des roches.
D’une chronologie relative fondée sur l’ordre des événements.
D’une corrélation paléontologique fondée sur un fossile directeur.
D’une chronologie absolue fondée sur une mesure isotopique.

D’une chronologie relative fondée sur l’ordre des événements.

Explication

Comparer l’ancienneté de deux événements sans leur attribuer d’âge numérique relève de la chronologie relative. Une chronologie absolue fournirait un âge mesuré ou exprimé en unités de temps.

3. Dans une série de strates sédimentaires non renversée, quelle couche est la plus ancienne selon le principe de superposition ?

La couche présentant les grains sédimentaires les plus fins.
La couche située au sommet de la série.
La couche contenant les fossiles les plus abondants.
La couche située à la base de la série.

La couche située à la base de la série.

Explication

Le principe de superposition établit que, dans une série non renversée, les strates inférieures sont plus anciennes que celles qui les recouvrent. L’abondance des fossiles et la taille des grains ne déterminent pas directement l’ordre stratigraphique.

4. Une faille traverse plusieurs couches sédimentaires : que permet d’affirmer le principe de recoupement ?

La faille est plus récente que les couches qu’elle traverse.
La faille et les couches se sont formées pendant la même période.
La faille est plus ancienne que les couches qu’elle traverse.
Les couches traversées ont le même âge que la faille.

La faille est plus récente que les couches qu’elle traverse.

Explication

Selon le principe de recoupement, une structure qui en traverse une autre lui est postérieure. La faille s’est donc formée après les couches qu’elle coupe, même si leurs âges précis ne sont pas connus.

5. Un fragment de roche est entièrement enfermé dans une roche magmatique : quelle relation d’âge indique le principe d’inclusion ?

Le fragment est plus récent que la roche qui l’englobe.
L’âge du fragment ne peut pas être comparé à celui de la roche.
Le fragment et la roche englobante ont le même âge.
Le fragment est plus ancien que la roche qui l’englobe.

Le fragment est plus ancien que la roche qui l’englobe.

Explication

Le principe d’inclusion considère qu’un élément enfermé dans une roche existait avant la formation de cette roche. Il ne faut pas confondre cette relation avec le recoupement, qui concerne une structure traversant une autre.

6. Deux ensembles de strates présentent le même contenu paléontologique : quelle conclusion découle du principe d’identité paléontologique ?

Ils sont considérés comme ayant le même âge.
Ils se trouvent nécessairement dans le même bassin sédimentaire.
Ils ont subi exactement les mêmes déformations tectoniques.
Ils sont nécessairement constitués de la même roche.

Ils sont considérés comme ayant le même âge.

Explication

Le principe d’identité paléontologique permet d’attribuer le même âge relatif à des strates ayant un contenu paléontologique comparable. Cette conclusion concerne leur position temporelle, pas leur composition ou leur histoire tectonique détaillée.

7. Quelles caractéristiques rendent un fossile particulièrement utile pour corréler des couches éloignées ?

Une longue durée d’existence, une vaste répartition et une forte prolifération.
Une courte durée d’existence, une répartition locale et une faible prolifération.
Une courte durée d’existence, une vaste répartition géographique et une forte prolifération.
Une longue durée d’existence, une répartition locale et une faible prolifération.

Une courte durée d’existence, une vaste répartition géographique et une forte prolifération.

Explication

Un bon fossile stratigraphique permet de reconnaître une période limitée sur une vaste région et doit donc avoir une courte durée d’existence, une grande extension géographique et une forte prolifération. Une longue durée d’existence réduit sa précision pour dater ou corréler les strates.

8. Lequel de ces organismes constitue un exemple de fossile stratigraphique utilisé pour la corrélation ?

Une structure tectonique observée dans une faille ancienne.
Un trilobite présentant une répartition géographique étendue.
Un minéral formé lors de la cristallisation d’un magma.
Un fragment de roche volcanique dépourvu de reste biologique.

Un trilobite présentant une répartition géographique étendue.

Explication

Les trilobites font partie des exemples de fossiles stratigraphiques, dont la présence peut contribuer à corréler des couches. Une roche volcanique, un minéral ou une faille ne sont pas des fossiles et ne répondent pas à cette fonction biologique de corrélation.

9. Quel événement stratigraphique marque généralement le passage d’une ère à une autre ou d’une série à une autre ?

Une apparition locale de fossiles
Une extinction très importante
Une variation climatique modérée
Une inversion magnétique brève

Une extinction très importante

Explication

Une extinction très importante sert de limite entre des subdivisions stratigraphiques majeures, comme les ères ou les séries. Une extinction moins importante correspond plutôt à un changement d’étage.

10. À quoi sert un stratotype dans la construction de l’échelle stratigraphique ?

À mesurer la vitesse de désintégration d’un isotope
À fournir une région de référence pour définir un intervalle
À repérer la position d’un pôle magnétique ancien
À déterminer la composition chimique d’un magma

À fournir une région de référence pour définir un intervalle

Explication

Un stratotype est une région de référence mondiale utilisée pour définir un intervalle stratigraphique. Il ne sert pas à mesurer une désintégration radioactive ni à analyser directement un magma.

11. Quelle caractéristique distingue deux isotopes d’un même élément ?

Ils possèdent un nombre différent de protons
Ils appartiennent à deux éléments chimiques différents
Ils possèdent un nombre différent de neutrons
Ils possèdent un nombre différent d’électrons

Ils possèdent un nombre différent de neutrons

Explication

Deux isotopes ont le même nombre de protons et d’électrons, mais des nombres de neutrons différents. Cette différence distingue leur structure nucléaire tout en les rattachant au même élément.

12. Que devient un élément père lors d’une désintégration radioactive ?

Il se transforme en isotope stable du même élément
Il disparaît sans produire de nouvelle espèce
Il se transforme en élément fils radiogénique
Il devient directement un minéral cristallisé

Il se transforme en élément fils radiogénique

Explication

La désintégration radioactive transforme un élément père radioactif en élément fils radiogénique. Elle ne correspond donc ni à une simple cristallisation ni à une disparition sans produit.

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

Le temps nécessaire à la disparition de tous les éléments pères
La durée de formation de la totalité des éléments fils
Le temps séparant deux cristallisations successives de la roche
Le temps nécessaire à la disparition de la moitié des éléments pères

Le temps nécessaire à la disparition de la moitié des éléments pères

Explication

La demi-vie est le temps au terme duquel la moitié des éléments pères a disparu par désintégration. Elle ne désigne pas la disparition complète des éléments pères.

14. Quelle condition doit être remplie pour dater correctement une roche par radiochronologie ?

Les isotopes doivent rester dans un système fermé
Les isotopes doivent être renouvelés par les eaux souterraines
La roche doit subir plusieurs épisodes de fusion
Les éléments fils doivent pouvoir s’échapper de la roche

Les isotopes doivent rester dans un système fermé

Explication

La radiochronologie exige un système fermé afin que rien n’entre dans la roche et que rien n’en sorte. Des échanges avec l’extérieur modifieraient les quantités mesurées et fausseraient l’âge calculé.

15. Dans la relation Pe=P0e−λtP_e = P_0 e^{-\lambda t}, comment évolue la quantité d’élément père au cours du temps ?

Elle reste constante lorsque la désintégration commence
Elle diminue progressivement avec le temps
Elle augmente progressivement avec le temps
Elle varie seulement lorsque l’élément fils disparaît

Elle diminue progressivement avec le temps

Explication

Le terme exponentiel traduit la diminution de la quantité d’élément père sous l’effet de la désintégration radioactive. L’élément fils augmente en parallèle à mesure que l’élément père se transforme.

16. Dans la méthode isochrone, quelle grandeur permet de calculer la durée à partir de la pente de la droite ?

L’ordonnée à l’origine, avec t=b/λt = b / \lambda
La variation horizontale, avec t=λ/Δxt = \lambda / \Delta x
Le coefficient directeur, avec t=a/λt = a / \lambda
La concentration initiale, avec t=Δy/bt = \Delta y / b

Le coefficient directeur, avec $$t = a / \lambda$$

Explication

Dans la relation y=ax+by = ax + b, le coefficient directeur aa permet de déterminer la durée grâce à t=a/λt = a / \lambda. Le terme bb est l’ordonnée à l’origine et ne fournit pas directement cette durée.

17. À quel moment correspond l’âge obtenu par radiochronologie pour une roche ?

À l’âge de l’érosion de la surface rocheuse
À l’âge de fermeture du système étudié
À l’âge de dépôt des sédiments voisins
À l’âge de l’apparition du minéral dans le manteau

À l’âge de fermeture du système étudié

Explication

L’âge radiochronologique indique le moment où le système considéré s’est fermé et a cessé d’échanger les éléments concernés avec l’extérieur. Il ne correspond donc pas nécessairement à l’âge du dépôt ou de l’érosion.

18. Quelle succession d’événements reconstitue l’histoire régionale décrite ?

Plissement, sédimentation, érosion avec discordance angulaire, failles, puis dépôt du calcaire J
Sédimentation, plissement, failles, érosion avec discordance angulaire, puis dépôt du calcaire J
Sédimentation, érosion avec discordance angulaire, plissement, dépôt du calcaire J, puis failles
Sédimentation, failles, plissement, dépôt du calcaire J, puis érosion avec discordance angulaire

Sédimentation, plissement, failles, érosion avec discordance angulaire, puis dépôt du calcaire J

Explication

La succession régionale commence par une sédimentation, suivie d’un plissement, de failles, d’une érosion marquée par une discordance angulaire, puis du dépôt du calcaire J. Les failles ne précèdent donc pas le plissement dans cette reconstitution.

19. Une faille recoupe des roches déjà plissées : quelle relation d’âge faut-il en déduire ?

La faille est plus récente que le plissement qu’elle affecte
La faille témoigne d’une érosion antérieure au plissement
La faille et le plissement sont nécessairement contemporains
La faille est plus ancienne que le plissement qu’elle affecte

La faille est plus récente que le plissement qu’elle affecte

Explication

Une structure qui en recoupe une autre lui est postérieure : la faille est donc plus récente que le plissement. L’idée d’une faille antérieure ne respecterait pas cette relation de recoupement.

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Mémorisez les réponses avec 32 flashcards sur Temps et roches.

Qu'est-ce que la chronologie relative en géologie?

Classer les événements géologiques les uns par rapport aux autres.

Qu'impose la chronologie absolue en géologie?

Dater une roche ou un événement géologique.

Que dit le principe de superposition sur l'âge des strates ?

Les strates à la base sont plus âgées que celles au-dessus.

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