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Géologie : Datation et Histoire de la Terre

Limites, GSSP, âges et grandes bornes de l'échelle des temps géologiques : 12 questions de niveau supérieur.

Cet article a été rédigé à des fins pédagogiques. Les informations présentées peuvent évoluer. Nous t’invitons à vérifier auprès de sources officielles.

L'essentiel à connaître

Dans l'échelle internationale des temps géologiques, une limite est un point dans une coupe de roches, pas une date. Exemple : la base du Paléogène est fixée à El Kef (Tunisie), à la base d'une argile à anomalie en iridium, puis la radiochronologie (datation par la radioactivité) lui donne un âge, 66,0 millions d'années (Ma). Si cet âge est révisé, la limite ne bouge pas.

Définition : un GSSP (Global Boundary Stratotype Section and Point) est un point précis, dans une coupe de référence mondiale, qui fixe la base d'un étage ; au Phanérozoïque, lui seul définit les limites. Un GSSA (Global Standard Stratigraphic Age) est un âge fixé par convention : c'est encore le cas des limites de l'Archéen et du Protérozoïque.

L'échelle a deux vocabulaires : pour les roches, éonothème, érathème, système, série, étage ; pour le temps, éon, ère, période, époque, âge, avec les mêmes noms. Les couches du Jurassique forment le système Jurassique, déposé pendant la période jurassique, l'une des trois du Mésozoïque (Trias, Jurassique, Crétacé).

Une roche sédimentaire se date mal directement : ses grains sont en général plus anciens qu'elle. On date des niveaux volcaniques intercalés, et la superposition l'encadre entre l'âge du niveau du dessous et celui du dessus.

L'âge de la Terre, 4,54 milliards d'années (Ga) à moins de 1 % près, vient des isotopes du plomb de météorites, comparés à des plombs terrestres anciens. Les roches terrestres ne donnent qu'un minimum, car la tectonique des plaques a recyclé les premières : 4,03 Ga pour les gneiss d'Acasta (Canada), 4,4 Ga pour des zircons.

LimiteÂge (Ma)Repère
Début de l'Hadéen4 567début de l'échelle
Base de l'Archéen4 031 ± 3GSSA
Base du Protérozoïque2 500GSSA
Base du Cambrien (Paléozoïque, Phanérozoïque)538,8 ± 0,6GSSP de Fortune Head (Canada) : trace fossile Trichophycus pedum
Base du Trias (Mésozoïque)251,902 ± 0,024GSSP de Meishan (Chine) : un conodonte, microfossile marin
Base du Paléogène (Cénozoïque)66,0GSSP d'El Kef (Tunisie) : argile à anomalie en iridium
Base du Quaternaire2,58GSSP de Monte San Nicola (Sicile), près d'une inversion magnétique
Base de l'Holocène0,0117 (11 700 ans)GSSP dans la carotte de glace NGRIP2 (Groenland) : fin du Dryas récent, dernier coup de froid glaciaire

Piège classique : le « Tertiaire » ne figure pas dans l'échelle internationale, et le Quaternaire n'est pas une ère : le Cénozoïque compte trois périodes, Paléogène, Néogène et Quaternaire.

Quiz : teste tes connaissances

Les questions montent en difficulté ; les trois dernières sont les plus piégeuses.

Question 1 : Du plus long au plus court, dans quel ordre se rangent les unités de temps géologique ?

A. Ère, éon, période, époque, âge
B. Éon, période, ère, époque, âge
C. Éon, ère, période, âge, époque
D. Éon, ère, période, époque, âge

Réponse : D. Le Phanérozoïque (éon) contient le Cénozoïque (ère), le Néogène (période), le Miocène (époque) et le Burdigalien (âge). Le piège C inverse les deux derniers rangs : l'âge, équivalent de l'étage, est l'unité la plus courte.

Question 2 : L'âge de la Terre, 4,54 Ga à moins de 1 % près, a été obtenu à partir :

A. des gneiss d'Acasta, plus vieilles roches terrestres datées
B. de zircons de 4,4 Ga, plus vieux minéraux terrestres
C. des isotopes du plomb de météorites et de plombs terrestres
D. du temps de refroidissement calculé pour le globe

Réponse : C. La tectonique des plaques a recyclé les premières roches terrestres : on compare donc le plomb des météorites, formées entre 4,53 et 4,58 Ga, à des plombs terrestres anciens. Le piège A ne donne qu'un minimum, 4,03 Ga, comme B (4,4 Ga).

Question 3 : Le Phanérozoïque commence à 538,8 Ma, le Cénozoïque à 66,0 Ma, l'échelle des temps à 4 567 Ma. Quelle part de l'histoire de la Terre couvre le Phanérozoïque ?

A. Environ 12 %
B. Environ 88 %
C. Environ 8,5 %
D. Environ 1,4 %

Réponse : A. $\dfrac{538{,}8}{4\,567} \approx 0{,}118$, soit environ 12 % ; les 88 % restants (piège B) précèdent le Phanérozoïque. Le piège D prend le Cénozoïque ($\dfrac{66{,}0}{4\,567} \approx 0{,}014$), C inverse le rapport ($\dfrac{4\,567}{538{,}8} \approx 8{,}5$).

Question 4 : Entre quelles dates s'étend le Mésozoïque, l'ancienne « ère secondaire » ?

A. De 538,8 à 251,9 Ma
B. De 251,9 à 66,0 Ma
C. De 143,1 à 66,0 Ma
D. De 66,0 à 2,58 Ma

Réponse : B. Le Mésozoïque va de la base du Trias (251,902 Ma) à la limite Crétacé-Paléogène (66,0 Ma). Le piège C ne couvre que le Crétacé, sa dernière période ; A correspond au Paléozoïque.

Question 5 : Pour désigner l'ensemble des roches formées pendant le Jurassique, le bon terme est :

A. la période
B. l'ère
C. l'étage
D. le système

Réponse : D. Les roches forment le système Jurassique, le temps est la période jurassique : même nom, deux vocabulaires. Le piège A donne le terme du temps, pas celui des roches ; B est doublement faux, le Jurassique étant une période.

Question 6 : Qu'est-ce qu'un GSSP ?

A. L'âge chiffré d'une limite, fixé par un vote international
B. Un point précis d'une coupe de référence, base d'un étage
C. La couche la plus ancienne d'un étage dans le monde
D. Un fossile présent sur tous les continents à une limite

Réponse : B. Le GSSP est un niveau repéré dans une coupe choisie comme référence mondiale ; il fixe la base d'un étage, donc le sommet du précédent. Le piège A confond la limite et son âge, qui se mesure ensuite et peut être révisé.

Question 7 : Une couche à ammonites, sans minéral volcanique, est prise entre deux cendres datées : 94,1 Ma dessous, 93,7 Ma dessus (données fictives). Son âge :

A. vaut 93,9 Ma, la moyenne des deux dates
B. dépasse 94,1 Ma, comme celui de ses grains
C. est compris dans l'intervalle $[93{,}7\,;\,94{,}1]$ Ma
D. vaut 93,7 Ma, l'âge de la cendre du dessus

Réponse : C. Par superposition, la couche est plus jeune que la cendre du dessous et plus vieille que celle du dessus : on l'encadre. Le piège A suppose un dépôt régulier, que rien ne garantit : un arrêt de sédimentation suffit à fausser la moyenne.

Question 8 : Comment est fixée la base de l'Holocène, il y a 11 700 ans ?

A. Au début de l'agriculture, d'après l'archéologie
B. Dans une coupe de Sicile, près d'une inversion magnétique
C. À l'apparition d'Homo sapiens, d'après les fossiles
D. Dans une carotte de glace du Groenland, à la fin du Dryas récent

Réponse : D. Le GSSP de la base de l'Holocène est dans la carotte NGRIP2, au centre du Groenland, à la fin du Dryas récent. Le piège B décrit la base du Quaternaire (2,58 Ma, Monte San Nicola). Ni l'agriculture ni notre espèce ne servent de repère.

Question 9 : À El Kef, en Tunisie, où est placé le GSSP de la base du Paléogène ?

A. À la base d'une argile à anomalie en iridium
B. Dans un niveau de cendres daté à 66,0 Ma
C. Juste au-dessus de la dernière ammonite
D. Au sommet d'une discordance régionale

Réponse : A. Le point est à la base d'une argile sombre à anomalie en iridium, liée à une extinction majeure (dinosaures non aviens, ammonites). Le piège B prend l'âge pour la définition : 66,0 Ma est l'âge attribué à la limite, pas ce qui la fixe.

Question 10 : Imagine qu'une nouvelle mesure fasse passer l'âge de la limite Crétacé-Paléogène de 66,0 à 66,1 Ma (situation fictive). Que devient la limite ?

A. Elle descend dans la coupe pour suivre la nouvelle date
B. Les couches datées de 66,0 à 66,1 Ma passent au Paléogène
C. Elle reste au même niveau ; seul son âge change
D. Il faut un nouveau GSSP, dans une coupe mieux datée

Réponse : C. Au Phanérozoïque, seuls les GSSP définissent les limites ; leurs âges chiffrés sont révisables. La limite reste donc à la base de l'argile d'El Kef. Le piège B fait de la date la limite : les couches sous le GSSP restent crétacées, quel que soit leur âge.

Question 11 : Comment est définie la base du Protérozoïque, à 2 500 Ma ?

A. Par un âge chiffré fixé par convention (un GSSA)
B. Par un GSSP, comme la base du Cambrien
C. Par la première apparition d'un fossile repère
D. Par une discordance reconnue sur tous les continents

Réponse : A. Les limites de l'Archéen et du Protérozoïque sont des GSSA, des âges choisis par convention ; des GSSP sont en préparation, pas encore en place. Le piège B applique au Précambrien (avant le Phanérozoïque) la règle du Phanérozoïque, où seul le GSSP fait la limite.

Question 12 : Dans l'échelle internationale, le Cénozoïque se divise en :

A. Tertiaire et Quaternaire
B. Paléogène, Néogène et Quaternaire
C. Paléocène, Éocène et Oligocène
D. Paléogène et Néogène ; le Quaternaire est une ère

Réponse : B. Le Cénozoïque compte trois périodes : Paléogène, Néogène et Quaternaire (depuis 2,58 Ma). Le « Tertiaire » du piège A est absent de l'échelle internationale, et le Quaternaire n'est pas une ère (piège D). C cite les époques du Paléogène.

Sources

Commission internationale de stratigraphie : charte chronostratigraphique internationale, version 2026/06 et tableau des GSSP ratifiés. USGS : « Age of the Earth ».

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