Datation Absolue

1) 🧪 Principe :

La datation absolue utilise les propriétés radioactives d'isotopes contenus dans les objets à dater (roches ou êtres vivants). Les datations sont effectuées sur des roches magmatiques ou métamorphiques, en utilisant les roches totales ou bien leurs minéraux isolés.
Un isotope père radioactif est instable et se désintègre, de façon continue et irréversible, en un isotope fils radiogénique, selon une constante de désintégration λ déterminée expérimentalement. Cette régularité permet d'utiliser les isotopes radioactifs comme chronomètres.
Un isotope radioactif est caractérisé par sa période ou demi-vie notée T. Elle correspond à la durée au bout de laquelle la population initiale P₀ est divisée par deux. Elle est déterminée par la formule : T = ln2/λ.
La désintégration de l'isotope père suit la loi suivante, appelée loi de désintégration radioactive : P = P₀ e^(-λt)

• P₀ = nombre initial de l'isotope père dans l'objet
• P = nombre actuel de cet isotope dans l'objet
• t = durée depuis laquelle l'échantillon analysé est fermé

La quant d'iso est mesurée grâce à un spectromètre de masse
La fermeture du système correspond à l'arrêt de tout échange en isotopes entre le système analysé et l'environnement. Elle est contrôlée par la température. En utilisant des minéraux dont la température de fermeture est proche de la température de cristallisation du magma, on peut dater la formation d'une roche magmatique. Des minéraux de plus basse température de fermeture donneront l'âge de son refroidissement.
Dans le cas de roches métamorphiques, la température qu'a subie la roche peut dépasser la température de fermeture de certains minéraux. Le chronomètre est alors remis à zéro et ne se fermera que lorsque la température passera en dessous de celle de fermeture du système. L'âge obtenu est alors celui du métamorphisme. On peut donc obtenir plusieurs âges pour une même roche, qui ne sont pas interprétés de la même façon.
Dans le cas de la datation d'un être vivant, la fermeture du système correspond à la mort de l'organisme.

2) Utilisation des radiochronomètres :

On ne peut généralement pas utiliser la loi de désintégration radioactive pour 2 raisons : la quantité de l'élément père dans l'échantillon n'est pas connue et celle de l'élément fils n'était peut-être pas nulle au moment de la fermeture du système. Pour chaque radiochronomètre, la méthode sera différente.

Le choix du radiochronomètre dépend de l'âge supposé de l'objet à dater, qui peut être appréhendé par chronologie relative, mais aussi de la présence initiale d'éléments radioactifs. L'âge à calculer doit être compris entre environ un centième et dix fois la demi-vie de l'isotope radioactif. Au-delà de cette dernière durée, le nombre d'isotopes radioactifs pères sera trop faible pour être mesurable.

Activité 2 : les couples de radio chronomètres et leur utilisation

• TP2
• TP3

CONCLUSION Chapitre 1 :
On dispose de deux moyens pour dater les événements marquant de l'histoire de la Terre : la chronologie relative qui permet d'établir un ordre chronologique et la chronologie absolue qui permet de les dater et de déterminer leur durée. Dans le premier cas, on applique les principes fondamentaux de superposition, recoupement, inclusion, continuité et identité paléontologique. Dans le second on utilise la décroissance radioactive des isotopes naturels présents dans les roches. Le choix de la méthode doit être approprié à l'échantillon et à ses caractéristiques.
L'échelle stratigraphique établie par chronologie relative est complétée et précisée ; chaque ère, chaque subdivisions (ère, système, séries, étage voir rabat du bordas) est encadrée par un âge en Ma et sa durée est connue.