2011_Bac blanc-Type IIa

Polynésie septembre 2004

PARTIE II – Exercice 1 (3 points)

EXPLOITATION D’UN DOCUMENT POUR RESOUDRE UN PROBLEME

Chronologie absolue et relative de deux granites

On se propose d'effectuer une datation relative de deux granites à partir de mesures obtenues par la méthode rubidium-strontium.

A partir des informations extraites du document :

- expliquez comment évoluent au cours du temps, dans une roche, les rapports isotopiques 87Rb/86Sr et 87Sr/86Sr ;

 - proposez une datation relative des granités G1 et G2 en justifiant la réponse.

Aucun calcul d'âge absolu n'est attendu. 

Document : datation par la méthode rubidium-strontium

Principe de la mesure

La méthode mise en œuvre est fondée sur la décroissance radioactive du ⁸⁷Rb, un isotope instable du rubidium qui se désintègre spontanément en ⁸⁷Sr, un isotope stable du strontium. On mesure dans la roche les quantités de ⁸⁷Rb et ⁸⁷Sr ainsi que de ⁸⁶Sr, un isotope stable dont la quantité est supposée constante au cours du temps.

Les valeurs des rapports ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr et ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr fournies par ces mesures sont reportées sur un graphique. La datation s'appuie alors sur la construction d'une droite isochrone, dont l'équation peut s'écrire sous la forme :

y = Ax + B
où A = λt

λ est une constante caractéristique du couple Rb/Sr

t est le temps écoulé depuis la mise en place de la roche 

Résultats

Des mesures isotopiques effectuées sur des échantillons et des minéraux des deux granites G1 et G2 ont permis de construire le graphique : 

Proposition de correction

quantité 86Sr ne varie pas au cours du temps car isotope stable contrairement au 87Sr qui augment car il est issu de la désintégration du 87Rb

rapport 87Sr/86Sr augmente au cours du temps

rapport 87Rb/86Sr diminue au cours du temps

point G2 situés sur une droite différente de G1 donc âge différent

la pente de G2 est plus forte que celle de G1

or la pente est égal à λT, létant constant seul t varie

comme t est plus grand pour G2 que pour G1, cela signifie que le temps écoulé depuis la cristallisation de G2 est plus grandes que pour G1

G2 est plus âgé que G1