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Les ères géologiques (Sciences & Techniques)

Publié le 22/02/2012

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Depuis le XVIIIe siècle, les géologues cherchent à connaître l'âge de la Terre en étudiant les roches qui la composent. Les datations radiométriques ont permis d'évaluer l'âge de la Terre à environ 4,5 milliards d'années. La plupart des géologues considèrent le savant écossais James Hutton (1726 - 1797) comme le père de la géologie moderne. En 1785, Hutton publia sa Théorie de la Terre, fondée sur ses études et ses observations des processus naturels (tremblements de terre, éruptions volcaniques, glissements de terrain, érosion...). Dans son ouvrage, il développait l'idée selon laquelle la surface de la Terre est en perpétuel changement. Certains phénomènes climatiques, comme le gel ou la pluie, usent les roches (érosion) ; les rivières transportent les débris de ces roches dans les lacs et les océans, où se constituent alors des couches (ou strates) de sédiments tels que des sables et des boues, à l'origine de nouvelles roches sédimentaires. James Hutton montra que la chaleur et la pression des profondeurs de la Terre transformaient les couches de roches sédimentaires en modifiant leurs caractéristiques physiques et chimiques pour en faire des roches métamorphiques. Il décrivit une troisième famille de roches, incluant le basalte et le granit, qui proviennent du refroidissement de matériaux fondus comme la lave des volcans : ce sont les roches ignées. Ces roches de surface, qui composent la croûte terrestre, sont affectées par le lent brassage des couches sous-jacentes - celles du manteau - en proie à des phénomènes de convection causés par la chaleur de la Terre. Ainsi, les roches de surface se soulèvent, se fracturent ou se compriment au rythme de ces mouvements tectoniques, et peuvent être infiltrées de magma venu des profondeurs de la terre. Le déroulement de ces épisodes variés peut être reconnu dans les couches de roche et même reconstruit chronologiquement, comme l'avait déjà noté James Hutton.En étudiant une série de strates en Écosse, le géologue constata qu'elles avaient été formées comme des roches sédimentaires, mais qu'elles avaient ensuite été transformées en roches métamorphiques. Dans ces groupes, il trouva de fines veines de granit qui s'étaient mises en place, à l'état fondu, au sein des roches métamorphiques. Il en conclut que ces veines étaient plus jeunes que les roches métamorphiques qu'elles traversaient et reconstruisit ainsi la chaîne des événements.

« ont établi une échelle de datation relative des roches. Le classement des couches qui ont été déplacées s'avère particulièrement délicat.

Par exemple, dans les roches plissées, lesstrates sont redressées, parfois jusqu'à présenter une position verticale.

D'autres sont même retournées et les couches plusanciennes reposent sur les couches plus récentes : on dit alors que la série est renversée, ou inverse. Les géologues disposent d'une série de méthodes pour distinguer ce qui était, à l'origine, le sommet et la base de la couche.

Ainsi,le sommet de certaines couches montre des "ripple-marks", ondulations qui sont provoquées soit par le courant ou le clapotis desvagues, soit par l'action du vent. Un autre indice permet de déterminer le sens d'une couche : le débouché sommital de trous creusés dans des sédiments mous(argile, sable, boue...) par des vers et autres animaux fouisseurs. Utilisant ce type de critères, les géologues établissent la séquence de formation des strates, valable au niveau mondial.

Il est alorspossible de construire une échelle de l'histoire de la Terre, appelée aussi colonne stratigraphique ou log. La colonne stratigraphique De même que nous comprenons plus facilement l'histoire en utilisant une échelle des temps qui tient compte des civilisations ou durègne des monarques, de même les géologues ont divisé l'histoire de la Terre en grands ensembles, les ères, subdivisées ensystèmes, eux-mêmes scindés en époques qui regroupent des étages et parfois des sous-étages. Les roches formées il y a plus de 590 millions d'années contiennent peu ou pas de fossiles.

Cette ère, le précambrien, contientdeux systèmes : - l'archéen, antérieur à 2600 millions d'années ; - le protérozoïque, ou algonkien, entre 2600 et 590 millions d'années. La période qui s'étale sur les 590 derniers millions d'années et qui recèle de très nombreux fossiles est appelée phanérozoïque.

Lephanérozoïque est lui-même divisé en trois ères de durée de plus en plus courte.

Le paléozoïque, ou ère primaire, s'étend de 590à 240 millions d'années.

Le mésozoïque, ou ère secondaire, va de 240 à 65 millions d'années.

Le cénozoïque regroupe le tertiaireet le quaternaire et couvre les 65 derniers millions d'années. À un niveau plus fin, le paléozoïque, ou ère primaire, est divisé en six systèmes : le cambrien, l'ordovicien, le silurien, le dévonien,le carbonifère et le permien.

Le mésozoïque comporte trois systèmes : le trias, le jurassique (formant le massif du Jura) et lecrétacé (caractérisé par la présence d'une très grande quantité de craie).

Enfin, le cénozoïque regroupe sept époques : lepaléocène, l'éocène, l'oligocène, le miocène, le pliocène, le pléistocène et l'holocène. L'âge des roches La colonne stratigraphique donne l'âge relatif des roches en les classant en ères, systèmes, époques ou étages.

Mais jusqu'auXIXe siècle, les géologues n'avaient pas la possibilité de connaître la durée exacte, chiffrée, de chaque division géologique. Sir Charles Lyell (1797 - 1875), grand géologue et ami de Charles Darwin (1809 - 1882), fonda son évaluation sur le nombrede phases qui accompagnaient l'évolution des fossiles.

Il estima qu'entre le début du cambrien, où les fossiles devinrentabondants, et le présent, 240 millions d'années s'étaient écoulées.

Un physicien britannique, lord Kelvin (1824 - 1907), utilisaplusieurs méthodes (variations de rotation de la Terre, quantité de chaleur émise par le Soleil, temps de refroidissement du globe,etc.) pour estimer l'âge de notre planète.

Tous ses calculs lui permirent d'établir que la Terre avait environ 100 millions d'années.On était bien loin de la réalité puisque la radiochronologie permet aujourd'hui d'estimer à environ 4,5 milliards d'années l'âge réelde la Terre. La radiochronologie Les affirmations de Kelvin se révélèrent fausses après la découverte de la radioactivité en 1896, par le Français Henri Becquerel(1852 - 1908).

Les minéraux radioactifs contenus dans les roches se désintègrent à un rythme constant en émettant des particuleset des rayonnements.

Par exemple, l'uranium, élément radioactif, se désintègre en produisant du plomb.

L'âge d'un échantillond'uranium se calcule en mesurant la quantité de plomb qu'il contient.. »

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