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8.5 : Autres méthodes de datation - Géosciences

8.5 : Autres méthodes de datation - Géosciences


Il existe de nombreuses autres techniques de datation des matériaux géologiques, mais nous n'en examinerons ici que deux : la datation des cernes (c'est-à-dire la dendrochronologie) et la datation basée sur l'enregistrement des inversions du champ magnétique terrestre.

La dendrochronologie peut être appliquée à la datation de très jeunes matériaux géologiques sur la base d'enregistrements de référence de la croissance des cernes des arbres remontant à plusieurs millénaires. Les enregistrements les plus longs de ce type peuvent nous ramener à 25 ka, à l'apogée de la dernière glaciation. L'un des avantages de la dendrochronologie est que, à condition que des enregistrements de référence fiables soient disponibles, la technique peut être utilisée pour dater les événements à l'année la plus proche.

La dendrochronologie a été utilisée pour dater le dernier séisme majeur de zone de subduction sur la côte de la Colombie-Britannique, de Washington et de l'Oregon. Lorsque de grands tremblements de terre frappent dans ce contexte, certaines zones côtières ont tendance à s'affaisser d'un ou deux mètres. L'eau de mer s'engouffre alors, inondant les plaines côtières et tuant des arbres et d'autres végétaux en quelques mois. Il y a au moins quatre endroits le long de la côte de Washington qui ont de tels arbres morts (et probablement beaucoup plus dans d'autres régions). Des échantillons de bois de ces arbres ont été étudiés et les motifs des anneaux ont été comparés aux motifs de vieux arbres vivants de la région (Figure (PageIndex{1})).

Dans tous les sites étudiés, les arbres sont morts soit en 1699, soit très peu de temps après (Figure (PageIndex{2})). Sur la base de ces résultats, il a été conclu qu'un tremblement de terre majeur a eu lieu dans cette région entre la fin de la saison de croissance en 1699 et le début de la saison de croissance en 1700. Preuve d'un tsunami majeur qui a frappé le Japon le 27 janvier, 1700, a réduit le moment du tremblement de terre à quelque part dans la soirée du 26 janvier 1700. Pour plus d'informations, voir Le tremblement de terre de 1700 Juan de Fuca.

Les changements dans le champ magnétique terrestre peuvent également être utilisés pour dater des événements de l'histoire géologique. Le champ magnétique fait pointer les boussoles vers le pôle Nord, mais, comme nous le verrons au chapitre 10, cela n'a pas toujours été le cas. À diverses époques du passé, le champ magnétique terrestre s'est complètement inversé et, à cette époque, une boussole aurait pointé vers le pôle Sud. En étudiant le magnétisme dans des roches volcaniques datées isotopiquement, les géologues ont pu délimiter la chronologie des inversions de champ magnétique remontant à 250 Ma. Environ 5 millions d'années de cet enregistrement sont illustrées à la figure (PageIndex{3}), où les bandes noires représentent des périodes de magnétisme normal (« normal » signifiant similaire au champ magnétique actuel) et les bandes blanches représentent des périodes de magnétisme inversé. magnétisme. Ces périodes de polarité magnétique cohérente reçoivent des noms pour les rendre plus faciles à référencer. Le champ magnétique normal actuel, connu sous le nom de Brunhes, dure depuis 780 000 ans. Avant cela, il y avait une courte période inversée, puis une courte période normale connue sous le nom de Jaramillo.

La croûte océanique devient magnétisée par le champ magnétique qui existe lorsque la croûte se forme à partir du magma. Au fur et à mesure qu'il se refroidit, de minuscules cristaux de magnétite qui se forment dans le magma s'alignent avec le champ magnétique existant et restent ainsi une fois que toute la roche a durci, comme le montre la figure (PageIndex{4}). La croûte qui se forme aujourd'hui est magnétisée dans un sens « normal », mais la croûte qui s'est formée il y a 780 000 à 900 000 ans, dans l'intervalle entre les périodes normales de Brunhes et Jaramillo, a été magnétisée dans le sens « inversé ».

Le chapitre 9 traite du champ magnétique terrestre, y compris où et comment il est généré et pourquoi sa polarité change périodiquement.

Chronologie magnétique peut être utilisé comme technique de datation car on peut mesurer le champ magnétique de roches à l'aide d'un magnétomètre dans un laboratoire, ou de régions entières en remorquant un magnétomètre derrière un bateau ou un avion. Par exemple, la plaque Juan de Fuca, qui se trouve au large de la côte ouest de la Colombie-Britannique, de l'État de Washington et de l'Oregon, se forme et s'est formée le long de la crête d'expansion de Juan de Fuca (figure (PageIndex{5})). Les parties de la plaque encore proches de la crête ont un magnétisme normal, tandis que les parties plus éloignées (et formées beaucoup plus tôt) ont un magnétisme normal ou inversé, selon le moment où la roche s'est formée. En faisant soigneusement correspondre les bandes magnétiques du fond marin avec la chronologie magnétique connue, nous pouvons déterminer l'âge à n'importe quel point de la plaque. Nous pouvons voir, par exemple, que la partie la plus ancienne de la plaque Juan de Fuca qui ne s'est pas subductée (au large des côtes de l'Oregon) a un peu plus de 8 millions d'années, tandis que la partie qui subduct sous l'île de Vancouver est comprise entre 0 et environ 6 millions d'années.

Exercice 8.4 Datation magnétique

Le fait que les intervalles magnétiques ne peuvent être soit Ordinaire ou alors renversé impose des limites importantes à l'applicabilité de la datation magnétique. Si nous trouvons une roche avec un magnétisme normal, nous ne pouvons pas savoir quel intervalle magnétique normal elle représente, à moins que nous ayons d'autres informations.

En utilisant la figure (PageIndex{3}) pour référence, déterminez l'âge d'une roche avec un magnétisme normal qui se situe entre 1,5 et 2,0 Ma sur la base de preuves fossiles.

Que diriez-vous d'une roche limitée à 2,6 à 3,2 Ma par les fossiles et ayant un magnétisme inversé ?

Voir l'annexe 3 pour Exercice 8.4 réponses.

Attributions aux médias

  • Figures 8.5.1, 8.5.4, 8.5.5 : © Steven Earle. CC PAR.
  • Figure (PageIndex{2}) : © Steven Earle. CC PAR. À partir des données de Yamaguchi, D.K., B.F. Atwater, D.E. Bunker, B.E. Benson et M.S. Reid. 1997. Anneau d'arbre datant du tremblement de terre de Cascadia de 1700. Nature, Vol. 389, p. 922 – 923, 30 octobre 1997.
  • Figure (PageIndex{3}) : « Polarité géomagnétique de la fin du Cénozoïque » par l'USGS. Adapté par Steven Earle. Domaine public.

Voir la vidéo: Cest quoi la datation au Carbone 14?