Datation absolue

Une datation absolue est une datation aboutissant à un résultat chiffré, exprimé en années. Elle peut concerner un événement, un objet, une couche géologique ou un niveau archéologique. Ce type de datation vient en opposition ou complément à une datation relative.

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Date de référence et notations

On exprime un âge, soit par rapport à l'an 0 de notre ère, soit par rapport à l'année 1950.

La référence utilisée est indiquée par un suffixe apposé derrière la valeur numérique de l'âge :

  • EC ou apr. J.-C. en français pour les âges postérieurs à l'an 0 (CE ou AD en anglais) ;
  • AEC ou av. J.-C. en français pour les âges antérieurs à l'an 0 (BCE ou BC en anglais) ;
  • AA ou AP en français pour les âges antérieurs à 1950 (BP en anglais).

Méthodologie

Le plus souvent, les méthodes de datation absolue utilisent des phénomènes de transformations physico-chimiques dont la vitesse est connue : la mesure du degré de transformation permet de dater le début du processus considéré. Les méthodes de datation absolue peuvent être classées en quatre groupes principaux, selon qu'elles se basent sur la décroissance radioactive, les défauts cristallins, la diffusion chimique ou la cyclicité de certains phénomènes.

Méthodes fondées sur des phénomènes radioactifs

On distingue les méthodes directes des méthodes isochrones. Les premières sont ainsi qualifiées car on y applique directement la loi fondamentale de la radioactivité reliant l'activité au nombre d'atomes radioactifs initialement présents, qui donne directement accès à l'âge. Ce type de méthode nécessite de connaître l'abondance initiale de l'isotope utilisé, ce qui n'est possible que rarement. Les méthodes isochrones visent à éliminer cette inconnue par divers raisonnements propres à la géochimie.

Méthodes directes

Méthode isochrone

La méthode isochrone de datation met à profit la désintégration radioactive d'un isotope-père P en un isotope-fils stable F, quand l'élément chimique dont F est un isotope a au moins un isotope stable et non radiogénique Φ. Les rapports isotopiques d'un échantillon d'âge t et ayant évolué en système fermé[alpha 1] vérifient la relation :

λ désigne la constante radioactive de l'isotope P, et (F/Φ)0 la valeur initiale du rapport isotopique (F/Φ).

Si plusieurs échantillons (de roches ou de minéraux), formés en même temps avec le même rapport isotopique initial (F/Φ)0, ont ensuite évolué en système fermé, leurs points représentatifs dans un diagramme {x = (P/Φ), y = (F/Φ)} sont alignés sur l'« isochrone », une droite d'équation y = a x + b avec a = eλ t – 1 et b = (F/Φ)0. On en déduit aisément l'âge : t = ln(1+a)/λ ou, compte tenu de la relation λT = ln 2 entre la constante radioactive λ et la période radioactive T :

.

Or x et y sont mesurables : l'observation d'un alignement des points représentatifs des échantillons dans le « diagramme isochrone » {x,y} conforte les hypothèses ci-dessus et fournit l'âge t ainsi que le « rapport initial » (F/Φ)0. En pratique on procède, compte tenu des erreurs expérimentales, à une régression linéaire qui fournit les valeurs de a (donc aussi de t) et de (F/Φ)0 ainsi que leurs incertitudes.

Exemples

Méthodes fondées sur des défauts cristallins

Méthode fondée sur des phénomènes de diffusion

Méthodes fondées sur la vitesse de réactions chimiques

Méthodes fondées sur des phénomènes cycliques ou récurrents

  • Dendrochronologie, basée sur l'analyse en épaisseur et le comptage des anneaux de croissance des arbres.
  • Datation de sédiments lacustres par le comptage de varves.
  • Archéomagnétisme, basé sur la variation du champ magnétique terrestre enregistré par les minéraux magnétiques présents dans l'argile.
  • Datation des surfaces planétaires par dénombrement des cratères d'impact.

Notes et références

Notes

  1. C'est-à-dire sans échange avec l'extérieur d'atomes P, F ni Φ.

Voir aussi

Articles connexes

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  1. Étienne Roth (dir.), Bernard Poty (dir.) et al. (préf. Jean Coulomb), Méthodes de datation par les phénomènes nucléaires naturels, Paris, Éditions Masson, coll. « Collection CEA », , 631 p. (ISBN 2-225-80674-8), chap. 1A (« Principe - généralités »)
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