Chapitre 12 : Le temps et les roches

Comment connait-on l’histoire de la Terre et de ses êtres vivants ?

Ce cours doit vous permettre de comprendre comment fait le géologue pour lire l’histoire de la Terre et de ses êtres vivants dans le sous-sol de la planète.

Les concepts que vous devrez savoir utiliser à l’issue de ce cours:

chronologie relative et absolue,
principes de datations relative et absolue,
fossiles stratigraphiques,
géochronomètres

L’essentiel d’un seul coup d’œil:

La chronologie relative:

Historiquement, les naturalistes du monde entier ce sont intéressés aux relations géométriques entre les roches.

Superposition, recoupement et inclusion permettent de reconstituer la chronologie relative de structures ou d’événements géologiques de différentes natures et à différentes échelles d’observation. Les associations de fossiles stratigraphiques, fossiles ayant évolué rapidement et présentant une grande extension géographique, sont utilisées pour caractériser des intervalles de temps. L’identification d’associations fossiles identiques dans des régions géographiquement éloignées permet l’établissement de corrélations temporelles entre formations.

Les coupures dans les temps géologiques sont établies sur des critères paléontologiques: l’apparition ou la disparition de groupes fossiles. La superposition des intervalles de temps, limités par des coupures d’ordres différents, ères, périodes et étages, aboutit à l’échelle stratigraphique.

La chronologie absolue:

Sur cette base historique, s’ajoute maintenant un âge, une durée de temps que ne permet pas la chronologie relative.

La désintégration radioactive est un phénomène continu et irréversible. La demi-vie d’un élément radioactif est caractéristique de cet élément. La quantification de l’élément père radioactif et de l’élément fils radiogénique permet de déterminer l’âge des minéraux constitutifs d’une roche.

Différents chronomètres sont classiquement utilisés en géologie. Ils se distinguent par la période de l’élément père. Le choix du chronomètre dépend de l’âge supposé de l’objet à dater. Les datations absolues sont effectuées sur des roches magmatiques ou métamorphiques, en utilisant les roches totales ou leurs minéraux isolés.

L’âge obtenu est celui de la fermeture du système considéré: un minéral ou une roche. Cette fermeture correspond à l’arrêt de tout échange entre le système considéré et l’environnement, par exemple quand un cristal solide se forme à partir d’un magma liquide. Des températures de fermeture différentes pour différents minéraux expliquent que des mesures effectuées sur un même objet tel qu’une roche, avec différents chronomètres, puissent fournir des valeurs différentes. La désintégration du Rubidium 87 en Strontium 87 est classiquement exploitée pour connaitre l’âge des granites.