GÉOCHRONOLOGIE ou DATATION, géologie

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La plus classique est celle dite du carbone 14. Cet isotope, de période 5630 ans, est constamment régénéré dans l'atmosphère par l'action du rayonnement cosmique sur les noyaux d'azote. Le carbone radioactif ainsi formé est intégré au cycle biologique normal : tous les êtres vivants ont ainsi un rapport 14C/12C sensiblement constant. Après leur mort, la fossilisation interrompt les échanges avec l'atmosphère, et la teneur du fossile en 14C décroît exponentiellement. La teneur résiduelle est déterminée par la mesure de l'activité β du carbone 14.

En ce qui concerne l'interprétation des résultats, on admet généralement, pour les 100 000 dernières années, une intensité constante du rayonnement cosmique, donc la constance des teneurs en carbone 14 des êtres vivants. Un bon recoupement ayant été obtenu entre les âges au carbone 14 et les données historiques jusque vers 3 500 av. J.-C., l'échelle chronologique au carbone 14 a été étendue jusque vers − 50 000 ans.

Les datations au carbone 14 se sont révélées très fructueuses pour l'archéologie et la géologie de l'époque fini-glaciaire et post-glaciaire. Outre la datation de restes organiques, le carbone 14 permet de dater des carbonates récents et des eaux fossiles (par l'intermédiaire du bicarbonate dissous).

Les progrès techniques (utilisation des accélérateurs de particules) permettent d'envisager plus commodément l'utilisation d'autres radioéléments cosmogéniques, comme 10Be (période : 2,5 . 106 ans), 26A1 (7,4 . 105 ans), 32Si (530 ans), 36Cl (3,1 . 105 ans) d'une manière courante, et de prolonger les possibilités du radiocarbone.

Le dosage du tritium (hydrogène radioactif 3H de période 12,4 ans), engendré par le même processus que pour 14C, permet de dater des nappes d'eau de quelques dizaines d'années d'âge.

Les explosions nucléaires aériennes ont produit d'importantes quantités supplémentaires de 14C et 3H qui perturbent l'équilibre naturel précédemment atteint ; inversement, la combustion massive de houille et d'hydrocarbures depuis plus d'un siècle a enrichi l'atmosphère en CO2 privé de 14C (« effet Suess »).

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  • : professeur à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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René LÉTOLLE, « GÉOCHRONOLOGIE ou DATATION, géologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 03 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/geochronologie-datation/