Utilisation du couple 87Rb / 87 Sr en datation absolue

        Utilisation du couple 87Rb / 87 Sr en datation absolue

→ A savoir : la méthode d'utilisation d'une droite isochrone 

1. Principe de la mesure

        Lors de la formation d'un granite (d’un gabbro ou d’une granodiorite…), du rubidium et du strontium sont intégrés dans         les réseaux cristallins de certains minéraux comme les micas où les feldspaths par exemple, (Rb à la place de K, Sr à la place de Ca), en quantité très faible (éléments traces).

        Chacun de ces éléments se présente sous plusieurs formes isotopiques: 85Rb et 87Rb d'une part, 88Sr, 87Sr, 86Sr, et 84Sr         d'autre part. L'isotope 87Rb est radioactif et se désintègre en donnant du 87Sr.

        Les études ont montré que la relation permettant de prévoir la quantité d’élément père (restant) au cours du temps était, avec  l’élément père 87Rb   et l’élément fils 87Sr :

N87Rb = N087Rb . e-λt      

Où N87Rb et N087Rb représentent les quantités actuelle et initiale de l’élément père

λ est la constante de désintégration ou constante radioactive

        Le signe – montre bien que la quantité d’élément père diminue au cours du temps et d’autant plus vite que λt  est grand et donc que λ est grande.

        N087Rb et t étant tous deux des inconnues, il s’agit de transformer N087Rb en une grandeur connue pour pouvoir calculer t donc l’âge de la roche.

        Soit N087Sr la quantité d’élément fils actuelle et N87Sr la quantité initiale, nous avons :

        N87Sr = N087Sr + (N087Rb – N87Rb) soit la quantité initiale plus celle formée par la désintégration de l’élément père         (ici 87Rb)

        Si N87Rb = N087Rb . e-λt   alors N087Rb = N87Rb . e λt

        D’où : N87Sr = N087Sr  + (N87Rb . e λt – N87Rb)

        Donc : N87Sr = N087Sr + N87Rb ( e λt – 1 )      

        La difficulté de la datation par la méthode Rb/Sr vient du fait que l'on ne connaît pas la quantité initiale de ces éléments dans les différents minéraux de la roche à la fermeture du système: la quantité d'élément fils 87Sr n'est pas nulle au départ et on ne connaît pas la quantité initiale de l'élément père 87Rb.

        Les spécialistes contournent cette difficulté en mesurant des rapports isotopiques dans plusieurs constituants de la roche.

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