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Reconstituer l'histoire de la Terre repose sur deux chronologies complémentaires : la chronologie relative, qui ordonne les événements grâce à des principes géométriques et paléontologiques, et la chronologie absolue (radiochronologie), qui leur attribue un âge en années à partir de la décroissance radioactive et de la droite isochrone. Appliquées au terrain, ces méthodes permettent de lire les traces des domaines océaniques disparus — ophiolites, marges passives — et de reconstituer la formation d'une chaîne de montagnes dans le cadre intégrateur du cycle de Wilson.
4sectionsca. 22min de lecture4compétencesNiveauBase 1 · Standard 1 · Approfondissement 2Vérifié · 06/2026
niveau de base
Apprends d'abord à appliquer mécaniquement les cinq principes de chronologie relative sur une coupe (superposition, recoupement, inclusion, continuité, identité paléontologique) et à lire une demi-vie sur une courbe de décroissance ; sache reconnaître une ophiolite (péridotite + gabbro + basalte) comme témoin d'un océan disparu.
niveau approfondi
Sache exploiter quantitativement une droite isochrone Rb-Sr (âge à partir de la pente), justifier le choix d'un chronomètre selon l'ordre de grandeur de l'âge et la condition de système clos, et reconstituer dans l'ordre l'histoire complète d'une chaîne de montagnes (cycle de Wilson) en reliant chaque indice de terrain à un stade — ouverture, subduction, collision, épaississement, érosion.
Lesetiefe: Approfondi
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Coupe géologique : superposition et recoupement
Sur une coupe, on observe de bas en haut les couches sédimentaires horizontales A, B et C. Un filon de granite G traverse A, B et C. Une faille normale F décale à la fois A, B, C et le filon G. Enfin, une couche D repose horizontalement et scelle (recouvre sans être décalée) la faille F. Établir la chronologie des six événements (A, B, C, G, F, D) en justifiant par un principe à chaque étape.
Par le principe de SUPERPOSITION (série horizontale non déformée), les couches se sont déposées du bas vers le haut : A est la plus ancienne, puis B, puis C. Ordre : A < B < C.
Le filon G RECOUPE A, B et C : par le principe de RECOUPEMENT, il leur est postérieur. Il s'est donc mis en place après le dépôt de C. Ordre : A < B < C < G.
La faille F décale à la fois A, B, C ET le filon G : par RECOUPEMENT, F est postérieure à tout ce qu'elle décale, donc postérieure à G. Ordre : A < B < C < G < F.
La couche D recouvre la faille F sans être décalée : F s'arrête sous D. Par SUPERPOSITION et RECOUPEMENT (D scelle F), D est postérieure à F. Le dépôt de D suppose une érosion préalable de la surface (lacune / discordance).
Résultat : Chronologie complète : dépôt de A, puis B, puis C (superposition) → intrusion du filon G (recoupement) → jeu de la faille F (recoupement) → érosion → dépôt de la couche D qui scelle la faille (superposition). Ordre : A < B < C < G < F < D.
Erreurs fréquentes
Révision active
On donne une coupe montrant, de bas en haut, des couches sédimentaires A, B, C plissées, surmontées en discordance par des couches horizontales D puis E ; un filon de granite G recoupe A, B, C mais s'arrête sous la surface de discordance ; une faille F décale A, B, C, D et E. Établir la chronologie complète des événements en justifiant chaque étape par le principe de chronologie relative utilisé.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT — classe terminale, voie générale (BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019) (Ministère de l'Éducation nationale — Éduscol)
Courbe de décroissance radioactive et lecture de la demi-vie
Loi de décroissance radioactive et demi-vie
est le nombre de noyaux pères restants, le nombre initial, la constante radioactive. La demi-vie est la durée pour que la moitié des noyaux pères se désintègrent ; elle est caractéristique du couple radioactif et indépendante des conditions physico-chimiques.
Équation de la droite isochrone Rb-Sr
C'est l'équation d'une droite avec et . La PENTE vaut et l'ordonnée à l'origine est le rapport initial commun à tous les minéraux.
Âge déduit de la pente de l'isochrone
On isole dans . La pente se lit sur le diagramme isochrone ; est la constante radioactive du couple utilisé.
Droite isochrone Rb-Sr et lecture de la pente
On date la cristallisation d'un granite par la méthode rubidium-strontium. Les minéraux de la roche s'alignent sur une droite isochrone de pente . La constante radioactive du rubidium 87 vaut . 1) Rappeler la relation entre la pente et l'âge. 2) Calculer l'âge de cristallisation. 3) Préciser la condition pour que cet âge soit fiable et justifier le choix du couple Rb-Sr.
L'équation de l'isochrone est . La pente vaut donc , d'où en isolant le temps : .
On remplace : . Puis , soit environ 3,2 milliards d'années.
L'âge n'est celui de la cristallisation que si le système est resté CLOS depuis : aucun minéral n'a gagné ni perdu de ou de (pas d'altération, pas de métamorphisme ayant rouvert le système), ce que confirme le bon alignement des points. Le couple Rb-Sr (demi-vie ~49 milliards d'années) est adapté car son ordre de grandeur dépasse l'âge recherché (quelques milliards d'années) : une partie significative — mais pas la totalité — du s'est désintégrée, ce qui rend la mesure possible (le carbone 14 serait totalement épuisé).
Résultat : L'âge de cristallisation du granite est ans (≈ 3,2 milliards d'années), valeur fiable car le système est resté clos (alignement des minéraux) et le couple Rb-Sr, à très longue demi-vie, est adapté à un âge de l'ordre du milliard d'années.
Une roche contient des isotopes radioactifs pères qui se désintègrent en isotopes fils. Le nombre de pères restants décroît exponentiellement au cours du temps.
À chaque demi-vie écoulée, il reste la moitié des noyaux pères : un demi, puis un quart, puis un huitième. La demi-vie est reliée à la constante radioactive.
Dans une roche, on mesure les rapports isotopiques de plusieurs minéraux. Ils s'alignent sur une droite isochrone dont la pente dépend de l'âge.
Droite isochrone Rb-Sr
La pente de l'isochrone vaut e puissance lambda t moins un. En isolant le temps, on obtient l'âge de fermeture du système, c'est-à-dire la cristallisation de la roche.
Erreurs fréquentes
Révision active
On veut dater la cristallisation d'un granite par la méthode Rb-Sr. Sur le diagramme isochrone, les minéraux s'alignent sur une droite de pente p = 0,047. La constante radioactive du rubidium 87 vaut λ = 1,42 × 10⁻¹¹ an⁻¹. 1) Donner la relation entre la pente et l'âge. 2) Calculer l'âge de cristallisation du granite. 3) Indiquer la condition à laquelle cet âge correspond bien à la cristallisation, et justifier le choix du couple Rb-Sr pour cette datation.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT — classe terminale, voie générale (BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019) (Ministère de l'Éducation nationale — Éduscol)
Coupe d'un complexe ophiolitique
Dans les Alpes, on décrit une succession comprenant, de bas en haut : péridotites (souvent serpentinisées), gabbros, basaltes en coussins, puis radiolarites (sédiments siliceux d'origine océanique). 1) Nommer cette association. 2) Justifier roche par roche son origine océanique. 3) Que révèle sa présence actuelle sur le continent ?
Cette association ordonnée péridotite → gabbro → basalte (± pillow, ± sédiments) reproduit la structure verticale d'une lithosphère océanique : c'est une OPHIOLITE.
Les péridotites correspondent au MANTEAU supérieur ; les gabbros, grenus, sont du magma basaltique cristallisé LENTEMENT en profondeur (croûte inférieure) ; les basaltes en coussins (pillow-lavas) sont des laves épanchées SOUS L'EAU et refroidies brutalement (croûte supérieure) ; les radiolarites sont des sédiments siliceux déposés au fond d'un OCÉAN. Gabbros et basaltes ont la même chimie (basaltique) mais des textures différentes selon la vitesse de refroidissement.
Cette lithosphère océanique n'a pas été subduite mais charriée (obductée) sur le continent : il a donc existé un OCÉAN (la Téthys alpine) qui s'est ensuite REFERMÉ. L'alignement de ces ophiolites matérialise la SUTURE entre les deux blocs continentaux entrés en collision pour former les Alpes.
Résultat : Il s'agit d'une ophiolite : la succession péridotite-gabbro-basalte (pillow) coiffée de sédiments océaniques prouve qu'il s'agit d'un fragment de lithosphère océanique. Sa présence sur le continent atteste l'existence puis la fermeture d'un océan (la Téthys), dont la suture marque la zone de collision alpine.
Erreurs fréquentes
Révision active
On observe sur le terrain, dans les Alpes, une succession de roches comprenant de bas en haut : des péridotites serpentinisées, des gabbros, des basaltes en coussins surmontés de radiolarites (sédiments siliceux). 1) Nommer l'objet géologique constitué par cette association. 2) Justifier, roche par roche, qu'il s'agit d'un fragment de lithosphère océanique. 3) Expliquer ce que sa présence sur le continent révèle de l'histoire de la région.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT — classe terminale, voie générale (BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019) (Ministère de l'Éducation nationale — Éduscol)
Le cycle de Wilson
Dans une chaîne, on relève cinq indices : (A) blocs basculés à failles normales scellés par des sédiments ; (B) ophiolites alignées ; (C) schistes bleus à glaucophane ; (D) grands chevauchements et racine crustale (sismique) ; (E) surface d'érosion exhumant des roches métamorphiques profondes. 1) Associer chaque indice à un stade du cycle de Wilson. 2) Reconstituer la chronologie et la justifier.
(A) failles normales et marge passive → stade d'OUVERTURE (rifting/extension). (B) ophiolites → existence d'un DOMAINE OCÉANIQUE (lithosphère océanique). (C) schistes bleus à glaucophane (HP-BT) → SUBDUCTION (enfouissement froid lors de la fermeture). (D) chevauchements + racine crustale → COLLISION (raccourcissement, épaississement, isostasie). (E) érosion → DÉMANTÈLEMENT final de la chaîne.
Le cycle impose : ouverture (A) → océan (B) → subduction/fermeture (C) → collision (D) → érosion (E). Les failles normales (extension) sont nécessairement antérieures aux chevauchements (compression) ; l'ophiolite (océan) précède la collision ; les schistes bleus (subduction) sont antérieurs à l'empilement des nappes de la collision. La chronologie relative (recoupement : les chevauchements recoupent les structures plus anciennes) et la datation absolue (âge des ophiolites, du métamorphisme HP, des intrusions) confirment cet ordre.
On reconstitue ainsi l'histoire complète : rifting et formation d'une marge passive → ouverture d'un océan (dorsale, plancher océanique futur ophiolite) → subduction qui referme l'océan (métamorphisme HP, schistes bleus) → collision des deux continents (plis, chevauchements, épaississement, racine crustale) → érosion qui démantèle la chaîne et exhume les roches profondes.
Résultat : Chronologie : A (ouverture) → B (océan) → C (subduction) → D (collision) → E (érosion). Chaque indice de terrain renvoie à un stade du cycle de Wilson, et l'ordre — ouverture, subduction, collision, érosion — est imposé par l'opposition extension/compression et confirmé par la chronologie relative et la datation absolue.
Erreurs fréquentes
Révision active
Dans une chaîne de montagnes, on relève : (A) des blocs basculés limités par des failles normales scellées par des sédiments ; (B) des ophiolites alignées ; (C) des schistes bleus à glaucophane ; (D) de grands chevauchements et une racine crustale visible en sismique ; (E) une surface d'érosion actuelle exhumant les roches profondes. 1) Associer chaque indice à un stade du cycle de Wilson. 2) Reconstituer la chronologie complète de la formation de cette chaîne en justifiant l'ordre.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT — classe terminale, voie générale (BO spécial n° 8 du 25 juillet 2019) (Ministère de l'Éducation nationale — Éduscol)
Références et sources
Ministère de l'Éducation nationale — Éduscol