L'objectif de cet exercice et de déterminer l'âge d'un ensemble de gneiss, et de retracer l'histoire de leurs minéraux.
Diffusion des atomes au sein d'une roche
Les roches sont composées de minéraux, qui sont des solides cristallins. À basse température, les atomes ne diffusent pas au sein du système cristallin et restent à leur place dans celui-ci : le minéral est un système fermé.
Au-dessus d'une température propre à chaque minéral, le système cristallin de celui-ci s'ouvre et les atomes peuvent diffuser librement. Les atomes peuvent ainsi voyager jusqu'à d'autres minéraux dont le système cristallin est également ouvert. Ces minéraux sont des systèmes ouverts car ils échangent de la matière avec leur environnement : leur composition atomique varie au cours du temps.
Remarque : la diffusion est un phénomène qui ne nécessite pas la fusion des minéraux, elle peut se réaliser à l'état solide.
Quelques atomes sont schématisés par des étoiles colorées. La diffusion de ces atomes est représentée par une flèche.
Datation absolue d'un ensemble de gneiss et de quelques minéraux
D'après G.W. Wetherill, 1968
Plusieurs datations absolues ont été réalisées en utilisant le couple Rb/Sr : une à partir d'échantillons de roches totales (noir), une à partir de différents minéraux provenant de la roche B (rouge) et une à partir de différents minéraux provenant de la roche D (bleu). L'âge obtenu par la méthode de la droite isochrone est indiqué à droite.
Quelle est la définition d'un système fermé ?
Une roche peut-elle être un système fermé si certains de ses minéraux sont des systèmes ouverts ?
Quel paramètre contrôle principalement l'état de fermeture d'une roche ou d'un minéral ?
Quel est l'âge des gneiss ?
Quel est l'âge de la dernière fermeture des minéraux de ces roches ?
Quelle hypothèse semble la plus pertinente d'après l'analyse de ces documents ?