On donne ici des informations sur 5 matériaux utilisés pour dater.

1- Les glauconies

Après avoir établi que le processus de genèse du faciès glauconie (une néoformation) était différent de ce qui était admis jusque là (par exemple réf. 198), cette connaissance a été appliquée à la géochronologie (1967-1988). Les évolutions géochimiques (éléments et isotopes) au cours de leur formation ont été reconstituées pour comprendre la signification des âges mesurés.

Un premier problème est celui du moment daté : l'instant de fermeture du géochronomètre. Les études ont montré que les glauconies riches en potassium sont plus favorables (réf. 85, 104, 198).
- la richesse en K est lisible sur un simple diffractogramme de RX....................(voir graphique)
- l' évolution des rapports isotopiques au moment de fermeture est illustrée......(voir graphique)

Un second problème est celui des échanges avec l'extérieur après la fermeture (altération de l'âge apparent). Des circonstances variées agressent les minéraux des glauconies dont l'histoire géologique doit être reconstituée avant analyse géochronologique afin de savoir s'ils ont préservé leur âge (par exemple: réf. 105 à 109).
L'effet d'un remaniement naturel est illustré.........................................(voir graphique)

Ces résultats ont permis de faciliter la sélection des meilleurs géochronomètres (réf. 110) qui ont contribué, à une époque où de grandes incertitudes de datation existaient, d' initier la révision de l'échelle admise pour les temps Phanérozoïques.

2- La céladonite

L'utilisation de la céladonite (phyllite formée dans les roches volcaniques en contact avec l'eau de mer) comme géochronomètre a été étudiée (par ex.: réf. 173, 199).
illustration d'une céladonite italienne utilisée comme pigment pictural; sur le terrain - (voir photo); au laboratoire - (voir photo)

Conclusions obtenues :
- l'interprétation la plus aisée des âges apparents nécessite des composés riches en K
- l' âge mesuré de la céladonite peut être proche de l'âge de formation du basalte mais aussi beaucoup plus tardif (10 à 30 Ma après).
-> application : la datation permet 1- de proposer un âge minimum du volcanisme; 2- de caractériser la provenance de la céladonite utilisée comme pigment dans les fresques romaines (réf. n° 165, 173)

3- Les bentonites

La recherche de niveaux volcano-sédimentaires sur le terrain est le moyen le plus sûr d'obtenir des géochronomètres utiles au calibrage de l'échelle géologique. Dans tous les cas, les bentonites et tufs interrompent brutalement la lithologie d'une formation sédimentaire.

Pour reconnaître une bentonite sur le terrain, on recherche un niveau fin (5 mm à 5 cm) et argileux. Parce qu'il est argileux, ce niveau détermine des niveaux de suintements et une végétation.

Exemple du Silurien de Gotland
- un groupe de bentonites dans une formation calcaire - (voir photo)
- détail de 2 bentonites illustrant 2 explosions volcaniques proches - (voir photo)
- prélèvement d'une bentonite signalée par la végétation - (voir photo)

Exemple du Priabonien d'Italie
- une bentonite dans une formation argileuse -(voir photo)
- détail de la bentonite sur le terrain -(voir photo)
- détail de la bentonite au laboratoire -(voir photo)

Pour vérifier, au laboratoire, la nature volcano-sédimentaire d'un niveau suspecté sur le terrain, on analyse l'argile (homogène et distincte de celle de l'encaissant: réf 171) et on recherche les minéraux pyroclastiques souvent divers.
Voir la diversité des géochronomètres des niveaux volcano-sédimentaires - (voir tableau)

L'expérience a montré que les meilleurs géochronomètres sont la biotite et la sanidine.

4- Études sur la biotite des bentonites

Avant la datation, il convient de contrôler la qualité de la biotite sélectionnée par l'analyse diffractométrique : absence d'altération en vermiculite (réf. n° 171, 172, 236, 240)

Un second contrôle possible est l'homogénéité élémentaire - (voir graphique)

La qualité des datations à l'argon peut être estimée d'après la qualité des spectres d'âge lors de l'extraction par palier -(voir graphique)

Un autre moyen de s'assurer de la signification des datations en tant qu'âge de l'éruption volcanique est d'analyser 10 ou 20 très petites quantités - (voir graphique)

La qualité de la biotite et un traitement évolué des résultats permettent une précision analytique de quelques ‰ pour l'âge mesuré. - (voir graphique)

Mais la justesse des âges dépend aussi d'autres facteurs tels que le calibrage analytique ou la connaissance des constantes de désintégration ; cette dernière n'est pas meilleure que 1 % pour la désintégration du potassium (réf. n°330) et un âge géologique mesuré en géochronologie ne peut pas être plus précis.

5- Plagioclase des basaltes

L'étude de basaltes du Bathonien du Caucase a permis le développement d'une technique nouvelle pour déterminer la qualité des plagioclases en tant que géochronomètres grâce à leur examen préalable en cathodoluminescence (CTL).

L'étude a montré que, lors d'une recristallisation postérieure au refroidissement de la lave, les plagioclases éliminent certains éléments (Fe, Mn) qui induisent la cathodoluminescence des cristaux non altérés (voir réf 241-255F)

Les plagioclases recristallisés montrent des diagrammes de rayons X meilleurs mais leur CTL est nulle ce qui les fait apparaître noirs en lames minces (V134). - (voir graphique)
Par ailleurs, la séparation et le rinçage à l'acide des cristaux recrée une CTL dans les rouges qui est liée à l'oxydation des ions Fe.
CTL d'un séparat de plagioclase intact (voir photo)
CTL de plagioclase recristallisé clic foto (voir photo)

En conclusion, l'étude des géochronomètres avant la datation est une partie essentielle de l'étude géochronologique. Elle permet de déterminer leur qualité avant de savoir si leur âge mesuré pourra correspondre ou non à l'âge attendu. Pendant et après l'analyse isotopique on confirmera si l'âge obtenu est de bonne qualité.
Les divers points exposés restent valides quels que soient les progrès techniques. Ils impliquent que le traitement mathématique d'âges publiés sans tenir compte de leur qualification géochimique effective est inadéquat pour aboutir à des estimations d'âge dignes de confiance pour les unités stratigraphiques: il y a des âges mesurés dont on connaît plus ou moins bien la signification et qui doivent être traités individuellement.