Datation relative et absolue en stratigraphie

Dans cette page :

• Introduction
• Les datations relatives
• Les datations absolues
• Comparaison entre datation relative et absolue
• Références

Introduction

Les méthodes de datation sont couramment utilisées en stratigraphie. Elles permettent de reconstituer l’histoire de la Terre.

Il existe de nombreuses méthodes, et celles-ci peuvent être soit relatives, soit absolues.

Les datations relatives

Les méthodes de datation relatives ne permettent pas d’obtenir un âge chiffré.

Comme leur nom l’indique, on met en relation plusieurs couches afin de les comparer entre elles, dans le but de savoir quelle couche est plus récente ou plus ancienne. Parmi les méthodes possibles, on utilise en premier lieu des principes physiques simples, comme les principes d’horizontalité ou de recoupement. Mais la datation relative est essentiellement basée sur l’étude des fossiles, c’est la base de la biostratigraphie.

Attention cette méthode de datation peut être très précise, mais elle n’est utilisable que pour les niveaux du Phanérozoïque, car pour les roches plus anciennes les fossiles sont trop rares et donc inutilisables.

Pour que la datation soit précise, il est important également d’utiliser des fossiles stratigraphiques, qui ont comme caractéristiques d’être généralement de petite taille, de vivre en milieu marin et qui sont surtout marqués par une évolution rapide.  

Les datations absolues

Les méthodes de datation absolues permettent d’obtenir un âge chiffré en nombre d’années.

La radiochronologie est la principale méthode de datation absolue, elle utilise certains éléments radioactifs contenus dans les roches. Ces éléments ont une période de désintégration qui est connue, et donc la quantification d’un élément donné permet de de déterminer l’âge des roches.

Attention cette méthode de datation n’est pas forcément précise, car il y a toujours une certaine incertitude sur le résultat. De plus elle est difficile à mettre en œuvre, et très coûteuse, car elle utilise des appareils sophistiqués.

Mais c’est la seule méthode qui permet de dater les roches les plus anciennes, au cours du Précambrien, car les fossiles y sont absents ou extrêmement rares.

Mais même si le résultat d’une datation absolue vous donne un résultat chiffré, qui paraît très précis, n’oubliez surtout pas que ce résultat est toujours accompagné par une certaine incertitude, variable selon la méthode utilisée ou l’âge des objets à dater. Nous voyons par exemple sur l’échelle stratigraphique officielle qu’elle peut atteindre plusieurs millions d’années, ce qui n’est pas négligeable.

Figure : Extrait de l’échelle stratigraphique officielle (nous voyons les périodes du Silurien et du Dévonien au Paléozoïque). Les âges absolus sont indiqués à droite, avec pour chaque âge une précision de l’incertitude.  Celle-ci peut atteindre 2 à 3 millions d’années (cercle rouge).

Ce tableau vous montre quelques couples d’isotopes radioactifs utilisés en géologie pour réaliser des datations absolues, ainsi que leur période de désintégration, notée T :

Tableau : Quelques éléments utilisés en radiochronologie classés par périodicité décroissante.

La période de désintégration ou demi-vie (T) correspond à la durée nécessaire pour observer la transformation de 50 % de l’élément père initial en élément fils :

Figure : Courbe figurant la décroissance avec le temps de la proportion d’un élément radioactif.

Les durées pouvant être datées en radiochronologie sont donc très variables selon les éléments, depuis quelques dizaines d’années par exemple pour le ³T, à quelques milliers ou dizaines de milliers d’années pour le ¹⁴C et plusieurs centaines de millions et même milliards d’années pour le ⁸⁷Rb.

Comparaison entre datation relative et absolue

• La datation relative nécessite la comparaison de plusieurs couches entre elles et ne donne pas d’âge chiffré. Elle peut cependant être précise, et présente l’avantage d’être simple et rapide. Mais la méthode biostratigraphique, qui utilise les fossiles, ne peut être employée que pour les couches fossilifères du Phanérozoïque.
• La datation absolue donne un âge chiffré, avec une précision variable car il y a toujours une certaine incertitude sur le résultat. Elle est complexe à réaliser, très coûteuse et peut nécessiter des délais importants à cause de la difficulté d’accès aux appareils. C’est cependant la seule méthode à même de donner de bons résultats pour les couches les plus anciennes du Précambrien dans lesquelles les fossiles sont absents.

Références

• Pour plus d'informations sur la géologie sédimentaire : vous pouvez télécharger mes cours, consulter les différentes pages de ce site, ou encore regarder les vidéos postées sur ma chaîne Youtube 'TP Géologie L2'.

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(page créée en janvier 2022)