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formé y est retenu. Comme au moment de cette solidification, il n'y avait pas
d'argon, tout l'argon que l'on peut trouver dans la roche provient de la désintégra-
tion du
40
K, ce qui permet de calculer le temps écoulé depuis lors.
On utilise aussi les isotopes radioactifs de l'uranium (
238
U,
234
U), et du thorium
(
230
Th,
232
Th), notamment par le rapport
238
U/
230
Th, qui permet des datations
jusqu'à quelque 300 000 ans dans les coraux, les os et les dents.
Le rayonnement cosmique arrivant sur terre pénètre sa surface sur quelques
mètres et engendre des isotopes cosmogéniques radioactifs à vie longue comme le
chlore 36 (
36
Cl), l'aluminium 26 (
26
Al) et le béryllium 10 (
10
Be). La mesure de
l'abondance de ces isotopes permet de préciser l'âge auquel des roches ont été mises
à l'affleurement et ont été ainsi soumises à l'action du rayonnement cosmique. Ces
méthodes peuvent ainsi être appliquées aux miroirs de faille, aux surfaces d'érosion,
et particulièrement aux surfaces érodées puis abandonnées par les glaciers, aux
roches des moraines, etc. Noter que le radiocarbone est un isotope cosmogénique.
Tableau 17.2
- Demi-vie des principaux éléments radioactifs
utilisés en géochronologie paléoclimatique
14
C
230
Th
234
U
36
Cl
26
Al
10
Be
40
K
238
U
232
Th
Élément
Demi-vie
(années)
7,54
◊
10
4
2,455
◊
10
5
3,01
◊
10
5
7,17
◊
10
5
1,51
◊
10
6
1,248
◊
10
9
4,468
◊
10
9
1,40
◊
10
10
5 730
Thermoluminescence, luminescence stimulée optiquement
Un certain nombre de minéraux (quartz, feldspath, zircon, calcite, etc.), exposés à
un rayonnement ionisant voient leurs électrons portés à un niveau d'énergie élevé.
Cette énergie, s'accumulant linéairement en fonction du temps jusqu'à saturation,
peut être libérée avec production de lumière par diverses actions : chauffage (on
parle alors de thermoluminescence), éclairement (luminescence stimulée optique-
ment,
Optically stimulated luminescence, OSL
), etc.
À condition de connaître la dose Dt de rayonnement ionisant reçue par l'échan-
tillon depuis que, par chauffage ou fort éclairement, un événement l'a vidé de son
énergie, on doit être capable de dater cet événement. Cette datation (en années)
s'obtient en divisant cette dose par la dose Da reçue annuellement par l'échantillon :
T = Dt/Da.
On peut ainsi, par exemple, dater la dernière activité d'un four de potier, donner
l'âge de poteries, de stalagmites, ou celui de la sédimentation de grains de sables
ayant auparavant été soumis à la lumière.
De façon pratique, on calcule la dose annuelle par la mesure de la radioactivité de
l'échantillon ou/et de son environnement. La dose totale est obtenue par la mesure
de la quantité de lumière émise par l'échantillon, par chauffage (thermolumines-
cence) ou par éclairement (luminescence stimulée
optiquement), cette quantité de
lumière étant rapportée à celle émise lors de mesures identiques après irradiation
de l'échantillon en laboratoire à des doses connues. À noter que si l'échantillon
étudié avait atteint un niveau de saturation, les mesures ne sont pas significatives.
