Gaz Rares Géosciences Montpellier

La méthode (U-Th-Sm)/He découverte au tout début du XX° siècle par Ernest Rutherford (Prix Nobel de chimie, 1908), un temps abandonnée, a pris un nouvel essor lorsque la perte des éléments fils (noyau d’hélium ou particule alpha) à pu être quantifiée à partir des années 1990 et en particulier grâce à ses applications en thermochronologie basse température. Dans les chaînes de désintégration de l’U, Th et Sm un ou plusieurs noyaux d’hélium sont produits, c’est ce phénomène que Rutherford a étudié et mis en évidence. Cependant en liaison avec l’énergie cinétique de la particule alpha, un certain nombre d’éléments fils peuvent être éjectés du minéral hôte. Il est donc nécessaire d’estimer la perte par éjection et d’appliquer un facteur de correction à l’âge mesuré. Par ailleurs, les éléments fils (particule alpha ou noyau d’hélium) diffusent hors du minéral en fonction de la température. Le minéral est un système ouvert jusqu’à basse température et l’âge mesuré correspond à l’âge de passage de la température de fermeture (apatite :60-80°C et zircon : 150-180°C) et pas à un âge de cristallisation. C’est ainsi que les applications géochronologiques des découvertes de Rutherford furent abandonnées. Les âges (U-Th-Sm)/He correspondent à des âges thermochronologiques qui intègrent à la fois la production et la diffusion de l’élément fils dans le minéral. L’analyse des âges et de leur dispersion dans un échantillon ou plusieurs permet de reconstituer l’histoire thermique des échantillons et donc leur histoire d’exhumation.