Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La datation apporte une information essentielle pour situer certains événements et comprendre nos origines. Le principe général des méthodes de datation radiométrique repose sur l’existence d’isotopes radioactifs, le plus souvent naturels, dont la décroissance peut être suivie dans le temps. Mais de nombreuses méthodes existent, dont certaines ont été développées pour des applications très spécifiques. Cet article présente les principales méthodes en mettant en avant leurs limites, afin d'aider au choix du lecteur face à une problématique particulière.
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Bernard BOURDON : Professeur à l’Institut de Physique du Globe de Paris - Chargé de cours à l’Université Paris-VII
INTRODUCTION
Pour les objets dont la mémoire orale ou écrite des hommes a perdu la trace, ou les objets dont la formation précède largement l’histoire humaine, les méthodes de datation apportent une information essentielle pour comprendre l’origine de phénomènes aussi variés que l’évolution des peuplements préhistoriques, l’origine du système solaire, la genèse des gisements minéraux, la dérive des continents ou les éruptions volcaniques. Elles peuvent être appliquées soit aux objets géologiques, soit aux fossiles, soit encore aux objets archéologiques.
Le principe général des méthodes de datation radiométrique repose sur l’existence d’isotopes radioactifs, le plus souvent naturels, dont la décroissance peut être suivie dans le temps. Il faut pour cela établir un instant zéro correspondant à l’évènement que l’on cherche à dater. La multiplicité des méthodes utilisées, parfois développées pour des applications très spécifiques, ne permettra pas d’en rendre compte dans leur intégralité. Nous renvoyons donc le lecteur à des ouvrages plus spécialisés.
Idéalement, pour dater un objet, il faut rechercher la meilleure précision en utilisant le moins possible de matière. Avant de rentrer dans la description des méthodes les plus répandues, nous souhaitons donc faire appréhender au lecteur les critères permettant de choisir une méthode et d’en comprendre les limites (incertitudes analytiques et incertitudes géologiques) pour les utiliser à bon escient. Notre souci est de présenter les méthodes de datation sous un angle relativement pratique sans oublier la rigueur nécessaire à leur utilisation de façon à ne pas outrepasser leur résolution intrinsèque.
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Datations basées sur la radioactivité naturelle et leurs applications
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1. Principes généraux
1.1 Bases des méthodes de datation
Mis à part quelques méthodes qui sont basées sur le comptage d’évènements de cyclicité annuelle (dendrochronologie, chronologie basée sur les dépôts lacustres appelés varves), la plupart des méthodes de datation absolue sont basées sur la radioactivité naturelle de certains éléments. On rappelle donc ici brièvement les lois de la radioactivité utilisées pour la datation dite radiométrique.
Pour un grand nombre d’atomes radioactifs, on peut écrire la loi suivante décrivant la désintégration des atomes au cours du temps (exprimé en nombre d’années, a).
avec :
- N :
- nombre d’atomes au temps t
- t (a) :
- temps
-
(a–1)
: - constante de désintégration radioactive.
En intégrant l’équation différentielle, on obtient donc la loi simple :
avec :
- N0 :
- nombre d’atomes initiaux
- N :
- nombre d’atomes au temps t.
Pour déterminer un temps (qui, en ce qui nous concerne, sera un « âge »), il faut donc connaître la constante de désintégration et le nombre d’atomes initiaux. Les constantes de désintégration sont mesurées expérimentalement (voir, par exemple, ...
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Principes généraux
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DEPAOLO (D.J.) - Neodymium isotope geochemistry - . 187 p. 1988, Springer Verlag, Berlin.
-
(2) - DICKIN (A.P.) - Radiogenic Isotope Geology - . 490 p. 1997 Cambridge University Press.
-
(3) - FAURE (G.) - Principles of isotope geology - . 589 p. 1986 J. Wiley and Sons.
-
(4) - FAURE (G.) - Strontium isotope Geochemistry - . 188 p. 1972 Springer Verlag.
-
(5) - GEYH (M.A.), SCHLEICHER (H.) - Absolute Age determination - . 503 p. 1990 Springer Verlag, Berlin.
-
(6) - ROTH (E.), POTY (B.) - Méthodes de datation par les phénomènes nucléaires naturels applications - . 631 p. 1985 Masson, Paris.
-
(7)...
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