Datation absolue

Si la datation relative fournit un moyen parfois très efficace pour ordonner dans le temps une succession d’objets ou d’évènements, elle ne donne en revanche pas l’âge des évènements.
Il est donc impossible par cette approche de chiffrer (en millions d’années) l’âge d’un phénomène ou d’aborder directement la durée des phénomènes observés.
Pour obtenir l’âge d’un phénomène, d’une roche, d’un minéral ou exceptionnellement d’un fossile, on utilise une méthode s’appuyant sur la décroissance radioactive d’isotopes de certains éléments chimiques.
Cette méthode de datation est appelée méthode de datation absolue. Elle permet par exemple : de dater des émissions volcaniques intercalées dans les sédiments contenant des fossiles d’homininés d’Afrique de l’Est ; de dater des roches métamorphiques dans une chaîne de collision ; de dater des roches dans un arc magmatique associé à une subduction…

1°) Le principe

Rappel : Soit X l’atome d’un élément chimique donné ; Z est son numéro atomique (nombre de protons) ; A est sa masse atomique (Z + N : nombre de neutrons) :

A(Z+N) X Z

Pour un même élément chimique, plusieurs atomes peuvent exister. Ils ne diffèrent que par le nombre de neutrons donc par leur masse atomique. Ce sont des isotopes. Parmi eux, certains ont un noyau instable qui se transforme spontanément au cours du temps : ils sont radioactifs.

En se désintégrant, un élément radioactif « père » se transforme spontanément en élément radiogénique« fils »

Radiogénique : se dit d’un élément fils issu de la désintégration d’un élément radioactif.

L’âge de l’objet géologique, c’est à dire le temps qui s’est écoulé depuis sa formation, est calculé en utilisant la loi de décroissance radioactive. En supposant que la désintégration s’effectue dans un système clos (aucun constituant n’a pu quitter l’échantillon, aucun constituant extérieur n’a pu y entrer).
Dans ces conditions, le nombre d’atomes de l’élément radioactif diminue avec le temps