Bonjour
J'ai vu que pour la méthode potassium-argon, les échantillons peuvent être contaminés par l'argon présent dans l'atmosphère et ainsi erroné les dates obtenues. Je voulais savoir si il n'y aurait pas d'autres limites à cette méthode et connaitre les limites de la méthode rubidium-strontium, svp.
Merci d'avance pour vos réponses.
Bonsoir naruto1,
La méthode Potassium-Argon ne peut être utilisée, logiquement, que sur une roche qui contient du potassium. Elle est surtout (si ce n'est exclusivement ?) utilisée pour dater les éruptions volcaniques. Les résultats peuvent être faussés par la contamination à l'Argon d'origine atmosphérique ou profonde, mais aussi par la perte d'une partie des isotopes de l'Argon qui s'échappe facilement des roches.
Par ailleurs, la désintégration du 40K en 40Ar n'est pas une voie simple de désintégration, et elle ne concerne en fait qu'une partie minoritaire du potassium (qui se désintègre principalement en 40Ca) : l'équation de l'isochrone n'est donc pas aussi simple que pour le rubidium-strontium par exemple.
Pour la méthode de datation au Rubidium-Strontium, il me semble qu'elle est surtout utilisée pour dater les granites et les sédiments. Il faut, pour obtenir des âges fiables, que la roche n'ait pas subi de métamorphisme depuis sa cristallisation et que tous ses constituants aient une origine cogénétique (afin que le rapport 47Sr/46Sr initial soit égal dans tout l'échantillon).
Enfin il y a les limites et inexactitudes inhérentes aux instruments de mesures (spectromètres de masse) utilisés.
Ma réponse n'est sans doute pas exhaustive, mais c'est tout ce à quoi je pense.
Merci pour ton aide.
Cela peut etre utilisé pour n'importe quelle roche ou une isochrone convenable peut etre etablie; l'application la plus simple est pour les roches ignees (volcaniques ou plutoniques) mais les roches hydrothermales et metamorphiques peuvent egalement etre datees.Envoyé par Caeli
Comme toute methode de datation, des problemes apparaissent du a la temperature d'ouverture des phases utilisees, qui est particulierement basse pour l'argon.
Au niveau analytique, Ar-Ar est plus simple a mettre en place.
Rb-Sr n'est pas vraiment applicable pour bon nombre de roche qui ne sont pas assez riche en Rb (l'erreur sur l'isochrone est trop importante), et pour les roches trop recentes. Rb-Sr peut etre utilise pour dater en theorie, n'importe quel type de roche. Comme pour toute les autres methodes, la temperature d'ouverture du systeme ne peut pas etre depassee...
87Sr/86Sr
T-K
Dernière modification par Tawahi-Kiwi ; 09/02/2015 à 22h40.
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Pour détailler un peu plus, il faut aussi choisir la méthode de datation en fonction de l'âge qu'on s'attend à obtenir (souvent, on peut déjà avoir une petite idée par datation relative). On ne va pas utiliser un système isotopique avec une demi-vie de l'ordre du milliard d'années pour dater un niveau de cendres de Pompéi, tout comme on ne va pas utiliser une datation 14C avec une demi-vie de quelques milliers d'années pour dater un fossile du Cambrien.
Ah oui, "87Sr/86Sr" désolée pour la coquille Tawahi-Kiwi ^^ !
Merci pour vos réponses.
Mais j'ai une autre question si cela ne vous dérange pas: Comment grâce à la dendrochronologie et à la méthode Uranium-Thorium, on arrive à corriger les âges obtenus avec la méthode au carbone 14 et à construire les échelles de calibration?
Bonjour,
Sans être un spécialiste du sujet, j'y suis confronté parfois lors de la découverte d'un site archéo et c'est donc par l'exemple que je vais tenter de répondre partiellement à la question. On examine un pieu ou une poutre en bois sur un chantier archéo. on la fait dater au C14. La réponse indique par exemple que ce bois remonte entre le 1er siècle avant JC et le 2ème siècle ap JC soit une fourchette de 300 ans. Pour être plus précis, on prélève une tranche de cette même poutre que l'on envoie en Dendro. La réponse revient indiquant que ce bois a, par exemple, débuté sa croissance en 25 ap JC et la fin de croissance en 75 ap JC (abattage) . On peut donc estimer que le bâtiment construit avec ce bois a été construit (ou rénové avec ce bois) vers 75 ap JC. La dendro a affiné la datation. C'est parfois plus compliqué que cela mais sur le principe le C14 donne une bonne fourchette et la dendro affine la période pouvant même descendre à 1 ou 2 ans près selon s'il y a de l'aubier ou non. Suis-je clair ?
Dernière modification par cherallier ; 13/02/2015 à 13h56.
Merci, c'est clair.
Mais comment construire ses échelles de calibration ou corriger les âges sur des objets autres que du bois ?
(Je penses mais je n'en suis pas sûr que par exemple, on peut déterminer que l'âge d'un arbre est de 4000 ans avec la dendrochronologie et qu'il est de 2500 ans avec la méthode au carbone 14. On va donc ajouter 1500 ans à tous les objets dont l'âge déterminé avec le carbone 14 est de 2500 ans. Je pense que c'est faux mais c'est juste une suggestion).
De plus, sur un site, j'ai vu qu'on pouvait déterminer les constantes radioactives des trois manières suivantes mais je ne comprends pas très bien:
mesure de l'activité (nombre de particules β produites) mais elles sont absorbées par le milieu ; il faut établir une courbe en fonction de l'épaisseur ; on peut le faire avec 10 grammes de Rubidium pur, par exemple.
– Mesure de l'isotope fils : en un an, 1 kg de Rubidium produit 14.2 nanogrammes de Sr. Par dilution isotopique, on peut le mesurer.
– Comparaison géologique : si on a une bonne date, on peut s'en servir pour calibrer une méthode.
Vous pourriez m'expliquer, svp ?
Tout ce qui est organique (contenant du carbone) et de moins de 8-10 demi-vies peut etre dater par le carbone-14.
La production de carbone-14 depend de l'activite solaire. Dans le detail, de petites variations de son activité peuvent entrainer des variations sur l'age calculé (auquel on peut rajouter l'activite nucléaire humaine recente). Une calibration a partir d'une autre methode de datation permet de s'assurer de la validité de la radiogeochronologie au carbone-14. On peut ainsi calibrer jusqu'a 25000 ans je pense, sur base de la dendrochronologie et les forams.
Je ne comprends pas bien ce qu'il faut expliquer.
Les mesures de demi-vies se font principalement par des mesures de desintegration. La technique de mesure depend de l'isotope, et donc de la particule crée.
La seconde methode est assez ancienne et au final, pas aussi precise pour les erreurs que ce que l'on obtient actuellement sur la constante de desintegration.
La troisieme methode est relative et le plus souvent approximative. Hormis pour les dates recentes (comme le carbone-14), il n'y a pas d'archives geologies suffisamment precises et continues pour permettre une estimation serieuse de la constante de desintegration au dela d'un million d'annees.
La premiere technique consiste a detecter le nombre de desintegration (radiation) par unite de temps, avec un detecteur approprie. Une fois que l'on a cette valeur, il suffit d'extrapoler pour obtenir 50% de desintegration.
La deuxieme est theoriquement identique (variation de masse par unite de temps) mais moins precise (le poids de quelques atomes n'etant pas grand chose).
T-K
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Merci. Vous pourriez donner des exemples, svp ?La premiere technique consiste a detecter le nombre de desintegration (radiation) par unite de temps, avec un detecteur approprie. Une fois que l'on a cette valeur, il suffit d'extrapoler pour obtenir 50% de desintegration.
La deuxieme est theoriquement identique (variation de masse par unite de temps) mais moins precise (le poids de quelques atomes n'etant pas grand chose).
C'est de la physique nucleaire, pas de la geologie.
Pour un isotope radioactif dont la demi-vie est 1 mois, on mesure soit sont activite au temps t0 puis au temps t1 (si le temps t1 est t0 + 1 mois, alors l'activite est diminuee de moitie) ou on fait comme un isotope radioactif plus stable:
Pour un isotope radioactif de demi-vie d'ordre geologique, on integre le nombre de desintegration (et donc le taux de radiation) sur une periode de temps. Si on a, pour 1 mole d'uranium-235, 150 cps mesuré sur une minute, on peut extrapoler la demi-vie de l'uranium-235.
comme je l'ai dit, la technique de detection va entierement dependre de l'isotope étudié. Il faut demander a des physiciens, mais je suppose que la détéction quantitative d'alpha est fort difficile, un peu moins avec des beta, mais qu'au final, on se concentre principalement sur les gammas. Il y a sans doute des technqiues d'activations egalement, comme on le fait avec 39K en 39Ar dans la datation Ar-Ar.
Si tu veux des exemples concrets, a toi de les recalculer. Tu as la loi de desintegration radioactive, la constante de desintegration et les masses molaires a ta disposition, avec ca, tu peux faire tout les exemples que tu veux.
T-K
Dernière modification par Tawahi-Kiwi ; 18/02/2015 à 00h37.
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Cela veut dire que si on aurait une activité de 150 Bq pour l'uranium 235, on déterminerait de la manière suivante la constante radioactive.
On sait q'une mole contient 6.1023 atomes d'uranium. On sait que 150 atomes sont désintégrés par seconde. Donc pour déterminer la demie-vie, on résout l'équation suivante:
3.1023- 150x=0
x= 2.1021s = 6,34.1013 années
Puis on applique la formule lambda= ln2/T= 1,09.10-14 an-1
Merci pour vos réponses
Pas tout a fait, c'est une integration. A T1/2-ɛ, tu n'as pas 150 Bq, mais plutot 75+ ɛ.
T-K
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C'est quoi ɛ, svp ?
Une valeur infiniment petite; un increment.
T-K
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Je ne comprends pas ce que vous avez fait. D'où vient le 75, par exemple ?
Merci d'avance pour vos réponses.
Si pour T on a 150Bq alors pour T/2 on a 75 + petit incrément.
C'est le principe meme de la demi-vie.
Apres une demi-vie, il n'y a plus que la moitie de la masse initiale d'isotopes radioactifs. Son activite est donc divisee de moitie egalement; sinon, la loi de desintegration radioactive n'aurait rien de logarithmique.
T-K
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Merci j'avais oublié que l'activité décroissait aussi, mais maintenant comment déterminer la demie-vie ?
Sachant que Nt=N0e- λt,
on arrive a t1/2= t*ln(2)/ln(N0/Nt)
Dans cette equation, tu as 't', N0 et Nt a partir des donnees....reste a calculer t1/2
T-K
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Bonjour
Mais dans ce cas comme on mesure l'activité, ça va donner T= (ln2*T)/(-ln(At/A0)) ?
Cependant, dans le cas d'un isotope avec une période assez longue, il faut que le temps t soit lui aussi assez long pour pouvoir mesurer la baisse d'activité entre t0 et l'instant t ?
Merci pour vos réponses
C'est bien pour cette raison qu'il reste quelques incertitudes (a la xxxxx decimale...) sur pas mal de demi-vies. Par exemple, on est pas 100% certain que l'etat d'oxydation de l'uranium n'a pas une influence (minime mais potentiellement important a une echelle geologique) sur la demi-vie de ses isotopes.
T-K
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Bonjour
Je voudrais savoir les limites d'âge avec la méthode plomb-plomb (uranium-plomb), svp ?
Merci d'avance
Salut,
la datation au plomb n'a pas de limitation d'age; a l'exception de systemes extrement jeunes (moins d'un million d'annees). Cependant, tout depend de ce que l'on veut faire car plus le systeme est jeune et plus la precision absolue baisse. D'un point de vue precision relative, la methode Pb-Pb est rarement meilleure que U-Pb pour des roches Phanerozoique. C'est donc principalement utilise pour les roches Precambriennes les plus vieilles.
Les autres limitations de la datation Pb-Pb sont similaire a celle imposees par U-Pb / Th-Pb.
T-K
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Bonjour, merci pour la réponse.
Cependant, pourquoi cette méthode n'a-t-elle pas de limites ? Puisque même si on mesure les éléments fils, je penses qu'elle a des limites. En effet, entre le moment où il n'y a plus d'uranium et le moment de la datation (dans le cas où tout l'uranium s'est désintégré), du temps va s'écouler sans que de nouveaux isotopes se forment. Donc en datant, on ne va obtenir que l'intervalle de temps entre l'instant où le système s'est fermé et le moment où tout les isotopes se sont désintégrés.
À la nuance près que la demi-vie de l'uranium est de 4,5 milliards d'années. Autrement dit, si on datait une roche formée au moment de la formation de la Terre, on aurait encore 50 % des éléments pères, soit largement assez pour effectuer une datation.
Les limites de ce type de datation dépendent surtout si ton système reste fermé. Les roches qu'on ne peut plus dater par l'U/Pb sont des roches qui ont subi une très forte altération qui a lessivé l'élément.
La montagne raconte peu avec beaucoup, la roche raconte beaucoup avec peu.
La demi-vie de 4.5 Ga, c'est pour 238U. Pour 235U, c'est plus court : ~700 Ma.
Bonjour, merci pour vos réponses.
Donc il y a quand même des limites temporelles mais pas pour un temps long puisque l'uranium 235 a une période de 700 Ma et l'uranium 238 de 4,5 Ga. Donc on va pouvoir dater entre 45 Ma et 7Ga années (un centième de la période de l'uranium 238 et dix fois la période radioactive de l'uranium 235).
C'est correct ?
Par forcement,
personellement, je fais de la datation U-Th-Pb sur zircons de 2-3 millions d'annees, et cela fonctionne tres bien (une fois les corrections appliquees pour des ages jeunes).
La limite de 8-10 demi-vies pour la datation est directement liees a la limite de quantification (qui entache rapidement la precision de l'analyse jusqu'a la rendre inutilisable (limite de detection)).
La limite au niveau de la borne superieure est liee a la precision de l'analyse; en theorie a la limite de detection egalement mais une incertitude naturelle ne permet pas d'atteindre cette limite.
A chaque fois que tu demandes la "limite" d'une methode de datation, cela depend fortement du systeme isotopique utilise, du systeme dans lequel cela est analysé et de l'equipement utilisé.
Pour la methode U-Pb, que tu le fasses a la microsonde electronique, a l'ICP-MS, au TIMS, au SIMS ou SHRIMP, tes limites seront differentes.
Pour la methode U-Pb, que tu fasses cela sur une roche totale, un zircon, une monazite, une titanite, une allanite, une badelleyite, une apatite ou un rutile, tu auras des limites differentes.
T-K
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