Température de fermeture
En géochronologie isotopique, la température de fermeture correspond à la température d'un système (généralement un minéral), au moment correspondant à son âge radiométrique. En termes physiques, la température de fermeture est la température à laquelle un système a refroidi suffisamment pour qu'il n'y ait plus de diffusion significative des isotopes pères et fils hors du système[2]. Concrètement, si un minéral est daté de 500 Ma par une méthode dont la température de fermeture est X°C, cela signifie que le minéral était à X°C il y a 500 Ma et à une température supérieure auparavant.
Histoire
modifierLa formulation mathématique initiale du concept a été présenté en 1973 dans un article de Martin H. Dodson, « Closure Temperature in Cooling Geochronological and Petrological Systems » (« La Température de fermeture lors du refroidissement de systèmes géochronologiques et pétrographiques ») dans le journal Contributions to Mineralogy and Petrology. Les principes présentés ont été précisés dans les années suivantes pour obtenir une formulation expérimentale utilisable par d'autres scientifiques. Cette température varie largement entre les différents minéraux et diffère également en fonction des isotopes pères et fils utilisés[3]. Il est spécifique à chaque minéral et chaque système isotopique[4].
Tableau de valeurs
modifierLes éléments suivants sont les valeurs approximatives des températures de fermetures de certains minéraux répertoriés par système isotopique. Ces valeurs ne sont que des approximations. De meilleures valeurs de températures de fermetures peuvent être obtenues avec une connaissance des conditions de pression ou de morphologie des populations de grains.
Système Potassium Argon (K-Ar)
modifier| Minéral | Température de fermeture |
|---|---|
| Hornblende | 530 ± 40°C |
| Muscovite | ~ 350 °C |
| Biotite | 280 ± 40 °C |
Système Uranium-plomb (U-Pb)
modifier| Minéral | Température de fermeture[5] |
|---|---|
| Titanite | 600 - 650 °C |
| Rutile | 400 - 450 °C |
| Apatite | 450 - 500 °C |
| Zircon | >1000 °C |
| Monazite | >1000 °C |
Système U-Th/He
modifier| Minéral | Température de fermeture |
|---|---|
| Apatite | ~ 70°C[6] |
Traces de fission
modifier| Minéral | Température de fermeture |
|---|---|
| Apatite | ~ 120 °C[6] |
| Zircon | 205 ± 18 °C[1] |
| Titanite | ~250 °C[7] |
Références
modifier- Matthias Bernet, « A field-based estimate of the zircon fission-track closure temperature », Chemical Geology, vol. 259, no 3, , p. 181–189 (ISSN 0009-2541, DOI 10.1016/j.chemgeo.2008.10.043, lire en ligne, consulté le )
- Jean Braun, Peter van der Beek et Geoffrey Batt, Quantitative Thermochronology : Numerical Methods for the Interpretation of Thermochronological Data, Cambridge, Cambridge University Press, , 24–27 p. (ISBN 978-0-521-83057-7)
- Earth: a Portrait of a Planet Glossary W.W. Norton & Company « https://web.archive.org/web/20090108223738/http://www2.wwnorton.com/college/geo/earth2/glossary/b.htm »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?),
- Rollinson, 1993. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation Longman Scientific & Technical.
- Flowers, R.M., S.A. Bowring, A.J. Tulloch et K.A. Klepeis, « Tempo of burial and exhumation within the deep roots of a magmatic arc, Fiordland, New Zealand », Geology, vol. 33, , p. 17 (DOI 10.1130/G21010.1, Bibcode 2005Geo....33...17F)
- (en) S. Lynn Peyton et Barbara Carrapa, « An Introduction to Low-temperature Thermochronologic Techniques, Methodology, and Applications », dans Application of Structural Methods to Rocky Mountain Hydrocarbon Exploration and Development, American Association of Petroleum Geologists, (ISBN 978-0-89181-071-1, DOI 10.1306/13381688st653578, lire en ligne)
- (en) D.A. Coyle et G.A. Wagner, « Positioning the titanite fission-track partial annealing zone », Chemical Geology, vol. 149, nos 1-2, , p. 117–125 (DOI 10.1016/S0009-2541(98)00041-2, lire en ligne, consulté le )
