URANIUM-THORIUM-PLOMB DATATION PAR L'

Les isotopes 238 et 235 de l'uranium et le thorium 232 sont radioactifs. Dans les trois cas, les produits radiogéniques formés sont des isotopes du plomb : ²³⁸U donne ²⁰⁶Pb + 8⁴He (T = 4,51 × 10⁹ ans), ²³⁵U donne ²⁰⁷Pb + 7⁴He (T = 7,13 × 10⁸ ans), ²³²U donne ²⁰⁸Pb + 6²He (T = 1,39 × 10¹⁰ ans)

Ces trois réactions nucléaires sont à l'origine de l'accumulation d'hélium 4 dans les minéraux, sièges de ces désintégrations.

Ainsi, quatre âges peuvent être déterminés : t₁, t₂, t₃, t₄ ; t₁ par le couple ²⁰⁶Pb-²³⁸U, t₂ par le couple ²⁰⁷Pb-²³⁵U, t₃ par le couple ²⁰⁸Pb-²³²Th et t₄ en composant le rapport ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb (variable) et le rapport ²³⁸U/²³⁵U (constant et égal à 137,8). S'ils sont égaux, on les dit concordants. En fait, ce cas est relativement rare. En général, l'âge réel du minéral est donné par la suite d'inégalités suivantes : âge réel ⪆ t₄ ⪆ t₂ ⪆ t₁ ⪆ t₃.

En reportant les points dans un diagramme : x : ²⁰⁷Pb/²³⁵U, y : ²⁰⁶Pb/²³⁸U, si les âges t₁ et t₂ sont égaux, les points se distribuent sur une courbe appelée concordia, graduée en âges.

Si les âges sont discordants, les points sont alors distribués sur une corde de la concordia, appelée droite discordia, qui recoupe la concordia en un point haut et un point bas.

L'intersection haute correspond à t₀. Elle est généralement interprétée comme l'âge de cristallisation du minéral dans son milieu. L'âge t₁ de l'intersection basse est diversement interprété.

Deux types de mesures sont donc nécessaires : mesure de la constitution isotopique du plomb dans l'échantillon ; dosage de la concentration des produits pères et fils dans l'échantillon, par dilution isotopique avec des traceurs. Ces mesures sont réalisées par spectrométrie de masse à source solide.

Les minéraux utilisés sont avant tout les zircons, mais également les sphènes et les monazites.

— Hervé BELLON