Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS ...

Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS): Principes, Complexités & Perspectives
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LA NOTION DE TEMPS EN GEOLOGIE
I
P
L N'EXISTE QUE peu d'études relatives à des problèmes géologiques dans
lesquelles la notion de temps et d'âge ne se pose à un moment donné. Cette
notion d'âge (et de durée) permet d'établir la chronologie des événements et parfois
d'aborder la quantification des processus ayant opéré afin d’aboutir à un schéma
d’évolution géodynamique global. Le problème de l'âge d'une formation peut être
résolu de façon simple par l'observation directe sur le terrain des relations entre les
différentes unités. Ce concept peut être appliqué à un grand nombre de processus
tels que le dépôt de séquences sédimentaires, l’intrusion et la cristallisation des
magmas, le métamorphisme, ou le fonctionnement de grands accidents tectoniques.
Ceci permet d'établir un âge relatif ou une séquence relative d'événements. D’autre
part, certains processus cycliques peuvent laisser une empreinte dans
l'enregistrement géologique soit directement (lamines sédimentaires liées à des
apports saisonniers) soit par le biais d'organismes fossiles (e.g. stries annuelles de
croissance dans certaines concrétions carbonatées comme les otolithes ou les
organismes récifaux coralliens, par exemple). De tels enregistrements autorisent une
évaluation de la durée du processus, mais ne permettent pas de déterminer de façon
absolue quand ces objets géologiques ou organismes fossiles se sont formés ou ont
vécu.
La mesure absolue du temps en géologie nécessite un processus continu et
indépendant de paramètres physiques (P, T) ou chimiques (composition). La
radioactivité naturelle de certains éléments (e.g. U, Th, Rb, Sm, K) répond à ces
critères. Elle constitue un moyen d'accéder à une mesure absolue du temps écoulé
depuis la formation d'un système donné et donc à l'âge de ce système.
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LA METHODE U-Pb
ARMI LES DIFFERENTS couples radiométriques utilisés en géologie, le
sytème U-Pb est probablement l'un des plus employé. Un des principaux
avantages de ce système réside dans le fait qu'il associe deux isotopes pères d'un
même élément ( 235 U et 238 U) qui se désintègrent suivant des constantes de
désintégration différentes pour donner deux isotopes fils d'un autre élément (le 207 Pb
et le 206 Pb respectivement). Ainsi, au cours du temps, la quantité d'uranium décroît
régulièrement alors que les quantités de plomb, issues de la désintégration
radioactive, augmentent proportionnellement (Figure 1). En parallèle et en liaison
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