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Apport des méthodes basées sur le déséquilibre radioactif (238U-234U-230Th-226Ra-210Pb) aux études des variations et changements climatiques - 18/05/17

Contribution of U-Series methods based on radioactive disequilibrium (238U-234U-230Th-226Ra-210Pb) to variations and climatic changes

Doi : 10.1016/j.anthro.2017.03.008 
Bassam Ghaleb a, , Christophe Falguères b
a GEOTOP, Université du Québec à Montréal, Montréal, Canada 
b UMR 7194, Département de Préhistoire, Muséum national d’Histoire naturelle, 75013 Paris, France 

Auteur correspondant.

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Résumé

Les méthodes de datation basées sur le déséquilibre radioactif au sein de la famille de l’uranium-238 ont joué un rôle majeur pour la compréhension de la variabilité climatique, notamment lors du dernier cycle climatique. Ces méthodes permettent d’obtenir des contraintes temporelles et parfois de dater des formations récentes de 0 à 500 ka selon les radio-isotopes utilisés. Par exemple, pour la période de 0 à 120 ans, le 210Pb (T1/2=22,6 ans) peut livrer des informations sur les processus de mélange ou bioturbation et dans certains cas dater les sédiments récemment accumulés dans les lacs, les rivières ou les tourbières. Pour la période qui documente l’Holocène, le 226Ra (T1/2=1600 ans) est le chronomètre le plus utile. Finalement, c’est la méthode des séries de l’uranium, la méthode dite U-Th, basée sur le déséquilibre radioactif entre 238U et ses descendants 234U-230Th (appliquée principalement à des formations carbonatées) qui a particulièrement été utile pour la reconstitution de la variabilité et des changements climatiques lors du dernier cycle climatique. Ainsi, cette méthode s’est avérée essentielle pour valider la théorie astronomique du climat (paramètres de Milankovitch) en datant les hauts niveaux marins des périodes interglaciaires. Les événements ponctuels à une échelle globale ou régionale, enregistrés dans les spéléothèmes (stalagmites et planchers stalagmitiques) grâce aux compositions isotopiques δ13C et δ18O de la phase carbonatée, ont pu être datés par cette méthode. La comparaison entre ces enregistrements isotopiques et leurs âges dans différentes régions du globe a permis de mettre en évidence des changements parfois brusques des événements climatiques. Une autre réalisation importante grâce à la méthode U-Th est l’établissement de la courbe de calibration des âges 14C en âges calendaires par la datation U-Th des formations des récifs coralliens associé à leurs mesures en 14C. Plusieurs exemples et cas d’études sur diverses applications réalisées par les séries de l’uranium seront discutés.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Dating methods based on radioactive disequilibrium in the 238U-series have been of great importance for understanding the climatic variability during the last climatic cycle. These methods allow the obtention of time constraints and sometimes the dating of recent formations from 500 ka to now according the radioisotopes that are used. For instance, for the most recent period (120 years to zero), 210Pb (T1/2=22.6 years) can yield information on the mixing processes or bioturbation and, in some cases, date the sediments accumulated recently in lakes, rivers or peat bogs. For the period documenting the Holocene period, 226Ra (T1/2=1600 years) is the most appropriate chronometer. Finally, uranium-series method based on the disequilibrium between 238U and its daughters 234U-230Th was particularly efficient for the reconstitution of variability and climatic changes during the last climatic cycle. The U-series results were used to validate the Milankovitch parameters by dating the high marine levels during the interglacial periods. Short events recorded in the continental carbonates (speleothems and travertines) can be also dated by U-series. The comparison between isotopic records (δ13C and δ18O from the carbonated phase) with the ages can document abrupt changes in climatic events. On the other hand, a calibration curve of 14C ages versus calendar ages was established by dating corals reefs with U-series and compared with their 14C ages. We present several examples in this paper.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Uranium-series, Déséquilibre radioactive, Chronomètres, Courbe de calibration

Keywords : Uranium-series, Radioactive disequilibrium, Chronometers, Calibration curve


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Vol 121 - N° 1-2

P. 73-81 - mai 2017 Retour au numéro
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