Kosmogen datering av isotop

Den datering av Kosmogeniske isotoper eksponering er en metode for å stammer geokjemiske som bruker produksjon av kosmisk stråling av Kosmogeniske nuklider som er funnet i den tilstand av spor i miljøet. Blant disse nuklider er hydrogen ( 3 H ) og dets produkt helium ( 3 Han ), beryllium ( 10 Be ), karbon ( 14 C ), neon ( 21 Ne), aluminium ( 26 Al) eller klor ( 36 Cl ); deres akkumulering i prøvene som skal dateres gjør det mulig å bestemme en eksponeringsalder.

Innstillinger

Produksjonsraten avhenger av:

høyde;
breddegrad;
dybde (tykkelse på stein, vann og / eller snø over prøven);
innfallsvinkelen (vinkel mellom vertikal og prøve);
maskering knyttet til topografi (klipper, fjell osv.);
naturen til de involverte kosmiske strålene (karbon 14 kommer fra stråler av galaktisk opprinnelse, silisium 32 fra stråler av solopprinnelse).

Produksjonen av disse isotopene synker eksponentielt med dybden, og kan betraktes som ubetydelig rundt 2 til 3 m med mindre det er andre kilder til isotopen som vurderes (dette er for eksempel klor 36 ).

Beregninger

Måling av konsentrasjonen av kosmogene elementer gjør det mulig å kjenne produksjonshastigheten til å bestemme alderen på eksponeringen. Siden disse isotopene er radioaktive (bortsett fra 3 He som er den stabile isotopen på 4 He), må det radioaktive forfallet vurderes i beregningene, med mindre eksponeringsalderen er mye lavere enn halveringstiden .

Bruken av denne typen metoder krever detaljert kunnskap om syklusen til elementene betraktet fra atmosfæren til vannmassene og bakken, samt mulige forskjeller i atferd mellom isotopene til det samme elementet: hvis syklusen karbon er vesentlig det samme for stabile isotoper som for karbon 14, er dette generelt ikke tilfelle for beryllium eller aluminium.

Amplitude

Kosmogen datering av isotop gjør det mulig å utforske aldre fra noen få år (f.eks. For tritiumdating ) til rundt 1 million år (for eksempel klordating 36 ). Den mest kjente metoden, karbon-14-datering , muliggjør bestemmelse av aldre fra noen få århundrer til rundt 50.000 år.

applikasjoner

I 2015 gjorde metoden det mulig for geoarkeologen Laurent Bruxelles ( Prix La Recherche 2015) å utsette dateringen av Little Foot fossilen fra 2,2 til 3,67 millioner år siden.

Denne metoden brukes spesielt:

i paleoseismologi , til dags dato en overflate oppveid av en feil;
i geomorfologi ,
- å beregne erosjonshastigheter (ved hjelp av et par isotoper og deres respektive halveringstider );
- for å oppnå alderen til en elveterrasse , en morene eller annen formasjon;
i paleoglaciology , for å estimere deglaciation (eksponering begynner når isen ikke lenger dekker fjellet);
i astronomi , til dags dato faller meteoritt på jorden ( kosmiske stråler skaper mange flere kosmogene isotoper i det interplanetære mediet enn på jorden).

Merknader og referanser

Étienne Roth ( dir. ), Bernard Poty ( dir. ), Robert Delmas et al. ( pref. Jean Coulomb ), Metoder for datering av naturlige kjernefysiske fenomener , Paris, Éditions Masson , koll. " CEA Collection ",1985, 631 s. ( ISBN 2-225-80674-8 ) , kap. 17 ("Silicon 32 and argon 39")
Étienne Roth ( dir. ), Bernard Poty ( dir. ), Jean-Charles Fontes et al. ( pref. Jean Coulomb ), Metoder for datering av naturlige kjernefysiske fenomener , Paris, Éditions Masson , koll. " CEA Collection ",1985, 631 s. ( ISBN 2-225-80674-8 )
" The new tools of paleoanthropology ", La Recherche Hors série. Odyssey of man , n o 17,Mars-april 2016, s. 14
(i) John C.Gosse Fred M.Phillips, " Terrestrial situ Kosmogeniske nuklider: Theory and Application " , kvartærgeologi Anmeldelser , vol. 20, nr . 14,August 2001, s. 1475-1560 ( DOI 10.1016 / S0277-3791 (00) 00171-2 ).
(in) Gunter Faure (in) , prinsipper og anvendelser av geokjemi ,1997, 2 nd ed. ( 1 st ed. 1986).

Bibliografi

Étienne Roth ( dir. ), Bernard Poty ( dir. ) Et al. ( pref. Jean Coulomb ), Metoder for datering av naturlige kjernefysiske fenomener , Paris, Éditions Masson , koll. " CEA Collection ",1985, 631 s. ( ISBN 2-225-80674-8 ), spesielt kapitlene viet til bruk av beryllium 10, aluminium 26 og kalsium 41, så vel som de som er viet karbon 14, klor 36 og tritium.
Gosse, John C. og Phillips, Fred M. (2001). “Terrestrial in situ cosmogenic nuclides: Theory and application”, Quaternary Science Reviews , 20, 1475-1560.
Granger, Darryl E., Fabel, Derek og Palmer, Arthur N. (2001). “Pliocene-pleistocene snitt av Green River, Kentucky, bestemt fra radioaktivt forfall av kosmogen 26Al og 10Be i Mammoth Cave sedimenter”, Geological Society of America Bulletin , 113, (7), 825-836.

Se også

Relatert artikkel

Radiometrisk dating