Comment déterminer l’âge d’une roche ?
Détermine l’âge de la Terre et même des roches en général a toujours été un défi pour les géologues. Les géologues se basent sur deux méthodes pour y arriver :
La datation relative
Ce type de datation repose sur l’interprétation des relations entre des éléments géologiques en se basant sur certains principes simples. Ces méthodes permettent principalement de comparer l’âge des roches entre elles.
A
Principes de l’horizontalité primaire et de superposition
Les roches issues du dépôt de sédiments dans un bassin se sont d’abord déposées à l’horizontale et se sont superposées les unes sur les autres, ce qui implique que la couche de sédiments qui est en dessous est plus vieille que celles sur le dessus.
Principe de superposition et d’horizontalité illustré à la chute Vauréal sur l’île d’Anticosti.
Intrusions de magma dans les calcaires du Mont-Royal. Ces roches sont plus jeunes que les roches calcaires qu’elles recoupent.
B
Principe de recoupement
Un corps rocheux qui en recoupe un autre est nécessairement plus jeune que celui qu’il recoupe.
C
Principe de la succession des fossiles
Ce principe fait appel à l’évolution de la vie sur Terre et les traces que cette évolution a laissées. Puisque certaines espèces n’ont été présentes que sur une période de temps précise, la découverte de leurs restes dans des roches permet de nous situer dans le temps.
C’est la même chose qu’une photo de famille qui permettrait de voir 4 générations d’une même famille : on peut évaluer la date en fonction de qui est présent sur le cliché.
Il n’y a qu’une période très précise où une photo regroupant quatre générations peut être prise
datation absolue
Cette méthode de datation repose sur le concept de radioactivité.
Certains atomes instables perdent progressivement de la masse en se transformant.
Pour comprendre ce phénomène, il faut d’abord comprendre le concept d’atome.
La quantité de protons dans le noyau détermine l’élément chimique auquel nous avons affaire.
Par exemple :
1 proton = hydrogène
12 protons = magnésium
79 protons = or
Pour certains éléments, le nombre de protons reste le même, mais le nombre de neutrons peut varier.
On parle alors d’isotopes : l’élément reste identique, mais la masse du noyau change.
Certaines configurations nucléaires instables poussent le noyau à perdre de la masse afin de retrouver une configuration plus stable.
C’est ce phénomène qui est à la base de la radioactivité et qui permet la datation absolue des roches.
Noyau instable
Émission de
particules et d’énergie
Noyau stable et
plus léger
Proton
Neutron
Électron
Un atome instable perd naturellement de l’énergie en émettant un rayonnement.
Ce processus transforme l’atome en un autre atome plus stable.
Ce processus dégage des particules et de l’énergie sous forme de radiation. Ces émissions en quantités appréciables peuvent être dangereuses pour les êtres vivants.
Transformation d’un minéral contenant de l’uranium en plomb au fil du temps
On utilise la radioactivité pour effectuer la datation de certaines roches.
Voici comment cela fonctionne avec l’exemple de la méthode uranium-plomb (U-Pb).
Certains isotopes de l’uranium (U) se transforment en plomb (Pb) à une vitesse connue.
Plus il y a de plomb, plus le cristal est ancien.
Le zircon est un minéral souvent utilisé en datation uranium-plomb
Zircon de Norvège
Le zircon est un minéral souvent utilisé en datation uranium-plomb
Au départ, ce cristal contient uniquement de l’uranium.
Avec le temps, certains atomes d’uranium se transforment en plomb.
En mesurant la proportion d’uranium et de plomb, on peut estimer l’âge du cristal.
