Datation par l'uranium-plomb

Le plomb-uranium est l'un des schémas de datation radiométrique les plus anciens et les plus raffinés.

Il peut être utilisé dans une fourchette d'âge allant d'environ 1 million d'années à plus de 4,5 milliards d'années. La précision est de l'ordre de 0,1 à 1 %.

La méthode repose sur deux chaînes de désintégration distinctes, la série uranium de 238U à 206Pb, avec une demi-vie de 4,47 milliards d'années et la série actinium de 235U à 207Pb, avec une demi-vie de 704 millions d'années.

L'existence de deux voies de désintégration "parallèles" de l'uranium et du plomb permet plusieurs techniques de datation dans le système U-Pb global.

Le terme "datation U-Pb" implique normalement l'utilisation couplée des deux schémas de décomposition. Cependant, l'utilisation d'un seul schéma de désintégration (généralement 238U à 206Pb) conduit à la méthode de datation par isochrones U-Pb, analogue à la méthode de datation au rubidium-strontium.

Enfin, les âges peuvent également être déterminés à partir du système U-Pb par la seule analyse des rapports isotopiques Pb. C'est ce qu'on appelle la méthode de datation au plomb. Clair Cameron Patterson, un géochimiste américain qui a été le premier à étudier les méthodes de datation radiométrique uranium-plomb, est célèbre pour l'avoir utilisée afin d'obtenir l'une des premières estimations précises de l'âge de la Terre.

Minéralogie

La datation à l'uranium et au plomb est généralement effectuée sur le minéral zircon (ZrSiO4), mais elle peut être utilisée sur d'autres minéraux. Le zircon incorpore des atomes d'uranium et de thorium dans sa structure cristalline, mais rejette fortement le plomb. On peut donc supposer que toute la teneur en plomb du zircon est radiogénique. Si ce n'est pas le cas, une correction doit être appliquée. Les techniques de datation de l'uranium et du plomb ont également été appliquées à d'autres minéraux tels que la calcite/aragonite et d'autres minéraux carbonatés. Ces minéraux produisent souvent des âges moins précis que les minéraux ignés et métamorphiques traditionnellement utilisés pour la datation, mais sont plus courants dans les archives géologiques.


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