Temps en géologie TS: datations absolues

Sources

Méthode Strontium Rubidium

Principe: Uranium Plomb

Demi vie et

Formules

238 U chaîne des désintégration

Principe: exemple de la méthode Uranium Plomb

Après une demi-vie un atome a une chance sur deux de s’être désintégré

U238Élément père (radioactif) Pb206 He4+ 8

Éléments fils (radiogéniques)

Dans le cas de l’uranium 268 la demi-vie est de 4530 millions d ’années

T=0T=4,5 GaT=9 Ga

U238

Pb206

‘218Po =Radium A’

‘218At =Radium B’

C

D

E

210Po=Radium ‘F’

Radon=‘Emanation’

‘Radium’

C’

C’’

The Natural Decay Chain for 238UChaîne de

désintégration 238U

Strontium rubidium: principe

eSrRb 87

388737

On ne connaît pas les taux initiaux de Rb ni de Sr. On ne peut donc pas utiliser le rapport F/P pour calculer un âge

L ’astuce consiste à utiliser un isotope (86) stable du strontium (donc non radiogénique).

Les quantités initiales ne sont pas connues, mais les rapports des deux isotopes du Strontium seront les mêmes, au départ, dans

tous les minéraux où on effectue la mesure.

Sr87

Sr86

Rb87

Sr86

Après une durée t du

Rb disparaît

Une quantité

équivalente de 87 Rb apparaît

Tous les points se

déplacent à 45° sur une

distance proportionnelle au rapport

Sr/Rb initialIls restent

donc alignés

Le coefficient directer p augmente avec temps)1( t

ep

donc )1ln( p

t

Datation absolue: formules

)1( t

ep

donc )1ln( p

t

Avec le Strontium Rubidium: valeur du coefficient directeur

Cas général: rapport de l’élément F/P )1(.t

ePF

Si le temps t est petit devant on a tPF .

Si le temps t est petit devant on a tp .

Demi vie et constante de désintégration

)1(.t

ePF

Après une durée T égale à une demi-vie (ou période) la moitié de l’élément radioactif s’est désintégré. On a F/P= 1.

On a donc

est la constante de désintégration

2.T

e

)2(LnT

Sources

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:HEUraniumC.jpg

Désintégration de 238U http://personal.ph.surrey.ac.uk/~phs1pr/talks/charterhouse-2may07-talk.ppt