Geochronology

Datation radiométriqueModification

En mesurant la quantité de désintégration radioactive d’un isotope radioactif dont la demi-vie est connue, les géologues peuvent établir l’âge absolu du matériau parent. Un certain nombre d’isotopes radioactifs sont utilisés à cette fin, et selon le taux de désintégration, ils sont utilisés pour dater différentes périodes géologiques. Les isotopes à désintégration plus lente sont utiles pour des périodes plus longues, mais moins précis en années absolues. À l’exception de la méthode du radiocarbone, la plupart de ces techniques sont en fait basées sur la mesure de l’augmentation de l’abondance d’un isotope radiogénique, qui est le produit de désintégration de l’isotope radioactif parent. Deux ou plusieurs méthodes radiométriques peuvent être utilisées de concert pour obtenir des résultats plus solides. La plupart des méthodes radiométriques ne conviennent qu’aux temps géologiques, mais certaines, comme la méthode du radiocarbone et la méthode de datation 40Ar/39Ar, peuvent être étendues à l’époque des débuts de la vie humaine et à l’histoire enregistrée.

Certaines des techniques couramment utilisées sont :

• Datation au radiocarbone. Cette technique mesure la désintégration du carbone 14 dans la matière organique et peut être mieux appliquée aux échantillons plus jeunes qu’environ 60 000 ans.
• Datation à l’uranium-plomb. Cette technique mesure le rapport entre deux isotopes du plomb (plomb-206 et plomb-207) et la quantité d’uranium dans un minéral ou une roche. Souvent appliquée au minéral traceur zircon dans les roches ignées, cette méthode est l’une des deux plus utilisées (avec la datation à l’argon-argon) pour la datation géologique. La géochronologie de la monazite est un autre exemple de datation U-Pb, utilisée pour la datation du métamorphisme en particulier. La datation à l’uranium-plomb est appliquée aux échantillons plus anciens qu’environ 1 million d’années.
• Datation à l’uranium-thorium. Cette technique est utilisée pour dater les spéléothèmes, les coraux, les carbonates et les ossements fossiles. Sa fourchette va de quelques années à environ 700 000 ans.
• Datation au potassium-argon et à l’argon-argon. Ces techniques permettent de dater les roches métamorphiques, ignées et volcaniques. Elles sont également utilisées pour dater les couches de cendres volcaniques à l’intérieur ou au-dessus des sites paléoanthropologiques. La limite la plus jeune de la méthode argon-argon est de quelques milliers d’années.
• Datation par résonance de spin électronique (ESR)

Datation par traces de fissionModification

Géochronologie des nucléides cosmogéniquesEdit

Série de techniques connexes permettant de déterminer l’âge auquel une surface géomorphologique a été créée (datation par exposition), ou auquel des matériaux anciennement superficiels ont été enfouis (datation par enfouissement). La datation d’exposition utilise la concentration de nucléides exotiques (par exemple 10Be, 26Al, 36Cl) produits par les rayons cosmiques interagissant avec les matériaux terrestres comme une approximation de l’âge auquel une surface, telle qu’un éventail alluvial, a été créée. La datation par enfouissement utilise la désintégration radioactive différentielle de 2 éléments cosmogéniques comme indicateur de l’âge auquel un sédiment a été tamisé par enfouissement pour éviter une nouvelle exposition aux rayons cosmiques.

Datation par luminescenceEdit

Les techniques de datation par luminescence observent la  » lumière  » émise par des matériaux tels que le quartz, le diamant, le feldspath et la calcite. De nombreux types de techniques de luminescence sont utilisés en géologie, notamment la luminescence stimulée optiquement (OSL), la cathodoluminescence (CL) et la thermoluminescence (TL). La thermoluminescence et la luminescence stimulée optiquement sont utilisées en archéologie pour dater les objets  » cuits  » tels que les poteries ou les pierres de cuisson et peuvent être utilisées pour observer la migration du sable.

Datation incrémentaleModifier

Les techniques de datation incrémentale permettent de construire des chronologies annuelles année par année, qui peuvent être fixes (c’est-à-dire liées au jour présent et donc au temps calendaire ou sidéral) ou flottantes.

• Dendrochronologie
• Coeurs de glace
• Lichénométrie
• Varves

Datation paléomagnétiqueEdit

Une séquence de pôles paléomagnétiques (généralement appelés pôles géomagnétiques virtuels), dont l’âge est déjà bien défini, constitue un chemin d’errance polaire apparent (APWP). Un tel chemin est construit pour un grand bloc continental. Les APWP de différents continents peuvent être utilisés comme référence pour les pôles nouvellement obtenus pour les roches d’âge inconnu. Pour la datation paléomagnétique, il est suggéré d’utiliser l’APWP afin de dater un pôle obtenu à partir de roches ou de sédiments d’âge inconnu en reliant le paléopôle au point le plus proche sur l’APWP. Deux méthodes de datation paléomagnétique ont été proposées : (1) la méthode angulaire et (2) la méthode de rotation. La première méthode est utilisée pour la datation paléomagnétique des roches situées à l’intérieur d’un même bloc continental. La seconde méthode est utilisée pour les zones plissées où des rotations tectoniques sont possibles.

MagnétostratigraphieModifier

La magnétostratigraphie détermine l’âge à partir de la configuration des zones de polarité magnétique dans une série de roches sédimentaires et/ou volcaniques litées, par comparaison avec l’échelle de temps de polarité magnétique. L’échelle de temps de polarité a été précédemment déterminée par la datation des anomalies magnétiques du plancher océanique, la datation radiométrique des roches volcaniques dans les sections magnétostratigraphiques et la datation astronomique des sections magnétostratigraphiques.

ChémostratigraphieEdit

Les tendances globales des compositions isotopiques, en particulier les isotopes du carbone-13 et du strontium, peuvent être utilisées pour corréler les strates.

Corrélation des horizons marqueursEdit

Horizons de téphra dans le centre-sud de l’Islande. La couche épaisse et de couleur claire à foncée à la hauteur des mains du volcanologue est un horizon marqueur de tephra rhyolitique à basaltique provenant d’Hekla.

Les horizons marqueurs sont des unités stratigraphiques de même âge et de composition et d’aspect si distinctifs que, malgré leur présence dans des sites géographiques différents, on est certain de leur équivalence d’âge. Les assemblages fossiles de faune et de flore, tant marins que terrestres, constituent des horizons marqueurs distinctifs. La téphrochronologie est une méthode permettant d’établir une corrélation géochimique entre des cendres volcaniques inconnues (téphra) et des téphras datés et identifiés par des empreintes géochimiques. Le téphra est aussi souvent utilisé comme outil de datation en archéologie, car les dates de certaines éruptions sont bien établies.

Hiérarchie géologique de la périodisation chronologiqueModifier

Géochronologie : Du plus grand au plus petit :

1. Supéron
2. Eon
3. Ere
4. Période
5. Epoque
6. Age
7. Chron

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