Exercice 4: U/Pb: Le zircon de Jacson Hills
La datation des zircons de Jack Hills
La région de Jack Hills, en Australie, est constituée de roches métamorphiques qui
renferment des cristaux de zircon (ZrSiO₂). Particulièrement résistants à l'altération,
les zircons traversent les périodes géologiques sans grande modification chimique.
Ce sont les plus vieux minéraux connus sur Terre. Ils ont aussi l'avantage d'être riches
en uranium, ce qui permet de les dater précisément.
À l'aide de l'exploitation rigoureuse des documents et de leur mise en relation, déter-
minez l'âge des zircons de la région de Jack Hills et expliquez les résultats obtenus.
La méthode uranium-plomb repose sur l'existence de plusieurs séries de désintégrations,
chacune permettant d'établir des équations selon la loi de désintégration radioactive:
238U-206Pb avec A238 = 1,55125-10-10 anl
F
235U-207 Pb avec A235 = 9,8485-10-10 an-¹
206Pb/238U
<<
En conjuguant les équations obtenues, on trace le «< diagramme
concordia »>. C'est une courbe qui reflète l'évolution des rapports
(206Pb/238U) en fonction de (207Pb/235U) au cours du temps. Elle
ne se présente pas sous la forme d'une droite, car les constantes
de désintégration des deux couples sont différentes. Si les
mesures des rapports isotopiques des échantillons se situent
sur cette courbe, cela indique leur âge (en Ga = 10⁹ ans). Si des
points s'écartent de la courbe, cela signifie que les échantillons
ne sont pas restés fermés et que les isotopes ont pu diffuser
en dehors de leurs minéraux d'origine.
B La méthode uranium-plomb.
Zircon 3
74,6
F
0.968
D Mesures des rapports isotopiques des zircons de Jack Hills.
207Pb/235U
206Pb/238U
Zircon 1
71,9
0.965
Zircon 2
68.6
0,929
1,2-
0,9-
0.6-
0,3-
04
0
2
2,5
25
Zircon 4
58,8
0,797
3,5
A Cristal de zircon.
50
Le diagramme concordia.
Zircon 5
69.5
0,928
75
Åge en Ga
4,5
100
207Pb/235U P
Zircon 6
67,2
0.897