DATATION DES BASALTES LIBANAIS

CE TP VOUS EST PROPOSE PAR MARIE JEANNE PELLERIN FORMATRICE DE CRÉTEIL J'AI RETOUCHE LA CARTOGRAPHIE ET LA MISE EN PAGE

Les données nécessaires à la construction de ce TP sont tirées de l’article suivant :

The volcanic activity in Syria and Lebanon between Jurassic and Actual

par M. Mouty, M. delaloye, D.Fontignie, O.Piskin, J.-J. Wagner

publié en 1992 dans Swiss Bulletin of mineralogy and petrology. Vol 72, pages 91 à 105.

 des cartes géologiques au 200 000ième et 50 000ième réalisées par L . Dubertret et R . Wetzel

carte 200 000ième : 1955 ; carte 50 000ième : 1945

 

Objectifs :

On recherche l’âge de 3 basaltes présents sur les cartes géologiques du Liban au 1/50 000e et 1/200 000e à l’aide de différentes méthodes. La légende de la carte géologique se trouve sur la feuille annexe L’échelle des temps géologique est fournie en document annexe. 

I) Datation relative des basaltes en observant leur situation sur la carte et une coupe géologique

A- Les basaltes de la région de Bloudane

 

1- A l'aide de la carte au 1/50 000ième ci-dessus de la région de Bloudane "Liban",  et de l'échelle des temps, proposer un âge pour le basalte noté 1 en expliquant le raisonnement suivi. vous pouvez utiliser les (Fiches techniques) mais cela reste facultatif.
2-Vérifier votre raisonnement à l’aide de la coupe géologique réalisée près de Bloudane

B- Les basaltes de la région de tell Kalakh et Leftaya
1-A l’aide d’un raisonnement qui doit être précisé, proposer un âge aux basaltes notés 2 et 3.
2-Vérifier votre raisonnement à l’aide des coupes géologiques réalisées dans la région de Tell Kalakh.
3- La coupe géologique suivante provient de la région érodée au nord du massif basaltique n°2

4- Vérifier votre raisonnement et expliquer l’intérêt d’observer une région érodée.
C- Récapituler les âges relatifs des 3 basaltes 

Donner  une fourchette de valeur pour l’âge des 3 basaltes :

âge basalte 1 :

âge basalte 2 :

âge basalte 3 :

II) Préciser ces différents âges à l’aide de la datation absolue, en utilisant la méthode isotopique au potassium argon

Le potassium 40 radioactif, se désintègre pour donner de l’argon 40 et du calcium 40. L’argon est un gaz rare de l’air et lorsqu’un basalte se forme, l’argon libéré par la désintégration des atomes de potassium radioactif qu’il contient s’accumule car le magma s’est solidifié. On dit qu’il y a fermeture du système. Plus le temps passe et plus la proportion d’argon emprisonné dans l’échantillon augmente. Pour effectuer la mesure, on fait fondre l’échantillon de basalte qui libère les gaz qu’il contient. Connaissant la quantité de potassium contenu dans l’échantillon et la quantité d’argon 40, on peut dater l’échantillon.

1-Observer pour mieux comprendre le logiciel Radiochronologie en choisissant loi de décroissance, puis 40K.

2-Calculer l’âge des basaltes

On applique la formule suivante pour obtenir l’âge de l’échantillon :

=

constante de désintégration = 5,543.10-10
Les mesures obtenues par M. Mouty, M. Delaloye , D.Fontignie, O.Piskin et J.J. Wagner sont consignées dans le tableau ci-dessous :

Références

du basalte

Lieux de récolte (Syrie)

% de K

40Ar.10-10 moles.g-1 de basalte

40K.10 -7 moles.g-1 de basalte

 [40Ar] / [40K] Age calculé du basalte en 106 ans

Basalte 1 

Bloudane 1,19 26,47 3,72    

Basalte 2

Mallouaa 1,51 2.21 4,68    
  Basalte 3 Beka 0,81 0,75 2,5    
3-  Dire où est localisé le potassium dans la roche.
4- Calculer le rapport des concentrations [40Ar] / [40K] .

5- Vérifier à l’aide du logiciel Radiochronologie l’exactitude de vos calculs en choisissant l’option datation, puis méthode K-Ar.  Utiliser le curseur afin de faire évoluer le rapport au cours du temps.

6- A l’aide d’une calculatrice, en appliquant la formule calculer l’âge de chacun des basaltes.
7- Vérifier si les résultats obtenus sont compatibles avec ceux obtenus à l’aide de la datation relative.