Différentes
méthodes de datation
méthode Rubidium-Strontium |
Le principe
Le rubidium est un élément souvent associé au potassium (situé juste au-dessus
dans le tableau de Mendeléiev). Son isotope 87 (87Rb) qui est radioactif
se désintègre en strontium 87Sr avec une émission ß. Le Strontium
est lui plutôt associé au calcium. La demi-vie est de 48,8 milliards d'années.
Ce cas (qui correspond à un cas plus général de datation) est plus complexe
que les deux précédents. Il s'agit de trouver l'âge de la roche alors que les
quantités initiales d'isotope père et d'isotope fils sont inconnues. Pour cela,
il faut des mesures provenant d'au moins deux échantillons de même origine.
L'utilisation d'un isotope de référence est alors indispensable pour comparer
les mesure des différents échantillons. C'est l'isotope 86Sr qui
est stable (comme 87Sr) et qui n'est pas radiogénique (contrairement
à 87Sr) qui sert de référence dans ce cas. Les
échantillons sont choisis suivant des critères géologiques
qui permettent de supposer qu'ils ont la même origine.
Ces échantillons sont :
Dans les deux cas les résultats ne peuvent être fiables que si les rapports Rb/Sr initiaux sont assez différents. Le Strontium est plutôt associé au Calcium auquel il ressemble chimiquement, alors que le Rubidium est plutôt associé au Potassium. Les magmas granitiques ont ainsi des rapports 87Rb/86Sr plus élevés que les magmas basaltiques. Les rapports isotopiques initiaux du Sr sont par contre les mêmes si les échantillons ont vraiment la même origine.
Les mesures sont faites au spectrographe de masse pour différencier les isotopes.
Avec le logiciel Radiochr |
Faire dérouler le temps. |
La formule donnant le temps t (en années) en fonction de la pente
A de la droite isochrone est :
Exercices :
1- (d'après J-M. Caron, A Gauthier, A. Schaaf, J. Ulysse, J. Wozniak - Comprendre et enseigner la planète Terre)
Échantillon
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1
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2
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3
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4
|
5
|
6
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7
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8
|
9
|
10
|
11
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87Rb/86Srr
|
1,54
|
5,60
|
5,70
|
12,2
|
3,38
|
4,52
|
4,81
|
0,209
|
2,47
|
6,18
|
11,14
|
87Sr/86Sr
|
0,71290 ± 9.10-5
|
0,73247 ± 6.10-5
|
0,73247 ± 6.10-5
|
0,76367 ± 11.10-5
|
0,72289 ± 9.10-5
|
0 ,72666 ± 7.10-5
|
0,72782 ± 7.10-5
|
0,70664 ± 9.10-5
|
0,71671 ± 7.10-5
|
0,73408 ± 8.10-5
|
0,71099 ± 7.10-5
|
Avec le logiciel Radiochr |
2 - Un autre exemple concernant la datation de coulées de laves du " grand
Canyon " montre les limites de ces méthodes : Données concernant les laves de
Cardenas à l'Est du grand canyon qui sont profondément enfouies :
âge K-Ar compris entre 760 et 860.106 ans
Échantillon
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1
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2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
87Rb/86Sr
|
1,133
|
1,305
|
1,597
|
1,677
|
2,288
|
2,673
|
87Sr/86Sr
|
0,72436
|
0,72756
|
0,73077
|
0,73045
|
0,74263
|
0,74727
|
Données concernant la coulée de laves de l'Ouest du grand canyon qui est en
surface et a un aspect récent :
âge K-Ar 1,2 ± 0,2.106 ans
Échantillon
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
87Rb/86Sr
|
0,0544
|
0,0860
|
0,0667
|
0,1193
|
0,1211
|
0,2193
|
87Sr/86Sr
|
0,70325
|
0,7043
|
0,7037
|
0,705
|
0,7046
|
0,7069
|
Avec le logiciel Radiochr |
SVT - académie d'Amiens
J-F Madre 30/05/02 |