CHAPITRE 12 • La différenciation de la Terre et des planètes telluriques
peuvent varier spatialement. Quand on place ces valeurs différentes dans un diagramme
représentant R en fonction de N, la pente d'une droite qui passerait par les points vaudrait (1 + exp (>!/)). En I estimant, on peut en déduire t. L’exemple suivant présente
la datation d’une roche avec le système 87Rb/87Sr. On utilise les rapports entre 87Rh,
87Sr et 1 isotope stable non radiogénique 86Sr, car la mesure est plus facile à réaliser.
86Sr sert de référence, et comme 86Sr et 87Sr ont le même comportement chimique, les
variations de 87Sr /86Sr représentent uniquement des variations du nombre d'atomes
radiogéniques. La figure 12.3 représente les mesures faites sur plusieurs minéraux
dans la roche, qui permettent d’obtenir un âge de formation.
Figure 12.3
Datation rubidiumstrontium d’un
granité du Transvaal
central. Chaque
cercle rouge
'eprésente la mesure
réalisée sur un
minéral de la roche.
Le rapport 87Sr/86Sr
à l’origine de
'isochrone est 0,7106
±0,0030.
FOCUS
La datation absolue est possible tant que la composition de l’échantillon n'est pas
modifiée après l’événement qu’on cherche à dater. Dans le cas de cette roche, les géologues ont vérifié qu’un facteur comme l’altération n’a pas transformé la concentration
des éléments chimiques établie lors de sa formation. * 6
Impacts et océans de magma
Les impacts ont le pouvoir de chauffer les corps impactés lors du choc. On peut estimer
que 25 % de l’énergie cinétique de l’impacteur se transforme en chaleur fournie au corps
impacté lors de la collision.
Dans le cas de la Terre, on évalue la vitesse vdes impacts de 10 à 30 km • s-1. On peut donc
calculer l’énergie cinétique Ec d’un impacteur de la taille de Mars, comme celui qui aurait
percuté notre planète pour former la Lune. La masse M de l’impacteur serait d’environ
6 • 1023 kg. Par conséquent, en prenant la vitesse moyenne d’un impact et la définition
de l’énergie cinétique Ec, on aurait :
Ec =’/z M v2 = 120 • 1029 J.
Et la chaleur générée dans la Terre lors de la collision serait d’environ 30 • 1029 J. On estime la capacité calorifique des roches Cpà environ 1000 J • kg"1 K L En conséquence, la
chaleur produite par une collision correspondrait à une augmentation de température
répartie dans toute la Terre AT de
AT=Er/(MCP) = 500 K.
On peut donc s’attendre à ce que cette augmentation de température provoque une fusion
généralisée sur une grande partie de la planète. La physique des impacts suggère que la
chaleur due à la collision est localisée dans une large zone à proximité de l’impact. Celle-ci
serait complètement fondue. Lors de l’accrétion terrestre, les scientifiques proposent que
les impacts récurrents aient produit des océans de magma d’une profondeur supérieure à
600 km. Ils auraient occupé la surface de la Terre de manière transitoire pendant quelques
dizaines de millions d’années.
281
peuvent varier spatialement. Quand on place ces valeurs différentes dans un diagramme
représentant R en fonction de N, la pente d'une droite qui passerait par les points vaudrait (1 + exp (>!/)). En I estimant, on peut en déduire t. L’exemple suivant présente
la datation d’une roche avec le système 87Rb/87Sr. On utilise les rapports entre 87Rh,
87Sr et 1 isotope stable non radiogénique 86Sr, car la mesure est plus facile à réaliser.
86Sr sert de référence, et comme 86Sr et 87Sr ont le même comportement chimique, les
variations de 87Sr /86Sr représentent uniquement des variations du nombre d'atomes
radiogéniques. La figure 12.3 représente les mesures faites sur plusieurs minéraux
dans la roche, qui permettent d’obtenir un âge de formation.
Figure 12.3
Datation rubidiumstrontium d’un
granité du Transvaal
central. Chaque
cercle rouge
'eprésente la mesure
réalisée sur un
minéral de la roche.
Le rapport 87Sr/86Sr
à l’origine de
'isochrone est 0,7106
±0,0030.
FOCUS
La datation absolue est possible tant que la composition de l’échantillon n'est pas
modifiée après l’événement qu’on cherche à dater. Dans le cas de cette roche, les géologues ont vérifié qu’un facteur comme l’altération n’a pas transformé la concentration
des éléments chimiques établie lors de sa formation. * 6
Impacts et océans de magma
Les impacts ont le pouvoir de chauffer les corps impactés lors du choc. On peut estimer
que 25 % de l’énergie cinétique de l’impacteur se transforme en chaleur fournie au corps
impacté lors de la collision.
Dans le cas de la Terre, on évalue la vitesse vdes impacts de 10 à 30 km • s-1. On peut donc
calculer l’énergie cinétique Ec d’un impacteur de la taille de Mars, comme celui qui aurait
percuté notre planète pour former la Lune. La masse M de l’impacteur serait d’environ
6 • 1023 kg. Par conséquent, en prenant la vitesse moyenne d’un impact et la définition
de l’énergie cinétique Ec, on aurait :
Ec =’/z M v2 = 120 • 1029 J.
Et la chaleur générée dans la Terre lors de la collision serait d’environ 30 • 1029 J. On estime la capacité calorifique des roches Cpà environ 1000 J • kg"1 K L En conséquence, la
chaleur produite par une collision correspondrait à une augmentation de température
répartie dans toute la Terre AT de
AT=Er/(MCP) = 500 K.
On peut donc s’attendre à ce que cette augmentation de température provoque une fusion
généralisée sur une grande partie de la planète. La physique des impacts suggère que la
chaleur due à la collision est localisée dans une large zone à proximité de l’impact. Celle-ci
serait complètement fondue. Lors de l’accrétion terrestre, les scientifiques proposent que
les impacts récurrents aient produit des océans de magma d’une profondeur supérieure à
600 km. Ils auraient occupé la surface de la Terre de manière transitoire pendant quelques
dizaines de millions d’années.
281