AMS dating sediment

Datation radiocarbone des sédiments et des sols

Taille recommandée pour les échantillons (de plus petites quantités sont possibles pour les AMS – merci de nous contacter)
1-10 grammes de sédiment, gyttja ou tourbe limoneuse
Contenants recommandés
Sacs Ziplock (si l’échantillon est petit ou risque d’être écrasé pendant le transport, veuillez l’emballer dans de l’aluminium)
Nous vous recommandons grandement d’envoyer vos échantillons dans de petites boites quand cela est possible (au lieu d’utiliser des enveloppes) pour protéger l’intégrité physique des échantillons.
Il est recommandé de contacter le laboratoire Beta Analytic avant la soumission d’échantillons de sédiments.

Remarque – Nos tarifs incluent la mesure d13C, un rapport d’assurance qualité, le calendrier de calibration (lorsqu’applicable), un accès Internet 24h/24 aux résultats de datation passés, ainsi que vos analyses en cours.

Prétraitement – Les sédiments sont des systèmes complexes qui contiennent du carbone de formes, tailles et sources multiples. Veuillez nous contacter pour discuter de l’objectif de votre recherche afin d’assurer que le meilleur prétraitement soit appliqué à votre échantillon de sédiments. N’hésitez pas à nous contacter pour discuter du prétraitement ou à demander à ce que l’on vous contacte pour discuter des options possibles pour la datation au radiocarbone.

Échantillons Humides – Les échantillons imbibés d’eau ou gelés peuvent être envoyés dans leur état actuel. Cependant, connaître le poids sec vous permettra de mieux estimer la quantité de matière à envoyer. Si vous souhaitez sécher vos échantillons, le chauffage à 90 – 100°C pendant une durée de 4 à 24 heures est recommandé.

Vous pouvez aussi envoyer des échantillons humides ou gelés pour analyse. Le laboratoire commence les analyses dès l’arrivée de l’échantillon, l’humidité n’aura donc pas le temps d’entraîner une contamination. Veuillez enlever l’excès d’eau, emballer l’échantillon dans du film plastique pour limiter le contact avec de l’air, le placer dans un sac en plastique de type Ziplock et nous le faire parvenir pour l’analyse.

Macrofossiles – En raison de la géochimie complexe des sols, il peut s’avérer préférable de dater les macrofossiles extraits dans certains cas. En l’absence de macrofossiles, la datation au radiocarbone peut être effectuée sur la fraction organique de sédiments, la fraction humique ou la fraction humine.

Rapport d’analyses – Si vous choisissez d’analyser les macrofossiles, les résultats seront reportés comme “matériau végétal”. Si vous choisissez d’analyser les sédiments, les résultats seront reportés comme “carbone organique” ou “matières organiques insolubles acides totales” selon les fractions de sédiments analysées.

Identification des macrofossiles – Beta Analytic ne propose pas de services d’identification pour le moment.

La datation des échantillons de sédiments peut se faire de trois façons différentes :

Datation de la “fraction organique” – La fraction organique est ce qui reste après tamisage du sédiment à moins de 180 microns pour éliminer toutes les racines ou les macrofossiles, puis rinçage à l’acide pour éliminer les carbonates.

Datation de la fraction “soluble en solution basique” ou fraction humique – Après tamisage à moins de 180 microns pour éliminer les racines et les macrofossiles, et rinçage à l’acide pour éliminer les carbonates, c’est la fraction récupérée après un traitement basique qui solubilise les acides humiques, qui sont ensuite précipités pour la datation AMS.

Datation de la fraction “non-soluble en solution basique” ou fraction humine – Après tamisage à moins de 180 microns pour éliminer les racines et les macrofossiles, et rinçage à l’acide pour éliminer les carbonates, c’est la fraction récupérée après un traitement basique qui solubilise les acides humiques qui sont rincés et éliminés. Ce qui subsiste est la fraction non-soluble utilisée pour la datation.

Les échantillons subissent un premier tri par flottaison dans l’eau, puis différents tamisages, de 225 microns, puis de 180 microns et enfin de 125 microns, afin d’en extraire d’éventuels macrofossiles. Ceux-ci peuvent être à base de charbon de bois, bois, plantes, os, coquillages et graines.

Remarque: notre laboratoire n’identifie pas la nature exacte des macrofossiles. Cette opération exige la présence de scientifiques hautement qualifiés, comme des paléobotanistes pour les plantes, des archéologues forensiques pour les os ou des paléontologues pour les coquillages.

En règle générale, il est préférable d’effectuer la datation sur les macrofossiles plutôt que sur les sédiments à cause de possibles contaminations. La plupart des macrofossiles peuvent être traités soit avec des solutions acides pour éliminer les carbonates, soit avec des solutions basiques pour éliminer les acides humiques provenant de la décomposition des plantes. Des sédiments, l’eau de pluie ou l’eau souterraine peuvent faire migrer ces acides vers le haut ou vers le bas altérant le profil sédimentaire en amenant du carbone plus jeune ou plus âgé.

Dans la plupart des cas, les acides humiques migrent vers le bas et contribuent à rajeunir l’âge des sédiments environnants (dans des quantités pouvant être petites ou très grandes). C’est particulièrement vrai pour des sédiments riches en carbone (de couleurs marron ou noir foncé), ainsi que pour les sédiments issus de milieux très humides (marécages, tourbières etc). Dans les zones à faible pluviométrie, ou si les sédiments sont bien asséchés ou sont pauvres en carbone (de couleurs brun ou gris clair), les acides humiques ne posent pas de problèmes. Dans ce cas, la datation du sédiment et de matériaux végétaux présents s’y trouvant donnent des résultats proches.

Lorsque l’âge radiocarbone des macrorestes végétaux obtenu est plus jeune que celui du sédiment, deux explications sont possibles :

(1) les macrorestes végétaux étaient intrusifs, dans le sens où ils se sont infiltrés dans une couche de sédiment plus âgée (suite à un faible développement de terre par exemple), ou

(2) le carbone se trouvant dans le sédiment lors de sa formation provient de sources plus âgées (migration ou repositionnement de sédiment en raison d’inondations, de mouvements de masse ou d’autres processus naturels).

De manière générale, les dates obtenues par la datation des macrorestes végétaux sont les plus fiables car elles représentent un évènement unique qui se situe dans le temps. La période d’existence des plantes est courte par rapport à la période nécessaire pour la formation du sédiment.

La datation de la fraction CaCO3 est souvent réalisée, mais peut présenter des problèmes, la source du carbonate présent dans le sédiment n’étant pas connue. Le carbonate peut provenir du développement naturel de nodules dans le sédiment (appelés carbonates pédogénétiques) ou de la migration de carbonates provenant de formations géologiques (telles que le calcaire, la marne et d’autres minéraux à base de carbonate), qui sont déposés dans le sédiment.

La géochimie des sédiments est très complexe, et varie d’une région à une autre, même si elles sont proches. Il est habituellement recommandé de dater les macrofossiles, si ceux-ci sont avérés provenir du même environnement et ne sont pas issus de couches supérieures (comme les racines).

Si la présence des macrofossiles est confirmée, le laboratoire informe les chercheurs qui peuvent choisir de les dater à la place des sédiments. Il est possible d’effectuer la datation séparément sur les deux fractions afin de vérifier la convergence des dates (meilleure fiabilité). Cette information peut être utile dans le cas d’une grande carotte ou de plusieurs carottes de sédiments.

Les sédiments traités par solution basique pour extraire les acides humiques (et qui sont soumis à une datation sur les acides humiques ou les fractions humines) peuvent poser quelques soucis suivant la géochimie des sols de provenance. L’opération consiste à extraire les carbones non liés qui sont solubles dans un bain basique, et qui proviennent d’acides humiques ou fulviques récents, ou d’anciens carbones labiles solubles.

Le rinçage basique peut extraire les carbones labiles anciens à la place des acides récents, qui sont liés aux particules d’argile, lorsque celles-ci sont présentes en grande concentration.

L’hypothèse de travail consistant à supposer que l’échantillon est toujours plus âgé après ce traitement n’est plus respectée, ce qui introduit des biais dans les résultats conduisant au contraire à des âges plus jeunes, en raison des facteurs invoqués précédemment.

Recommandations de Beta Analytic:

Lorsqu’un traitement basique et une datation sont demandés sur des fractions humiques ou humines ou sur des sédiments, le laboratoire recommande de procéder à trois datations sur un échantillon unique avant d’appliquer la procédure à un ensemble plus grand d’échantillons, lorsque ceux-ci proviennent d’une même région géochimique.

Suggestion de trois dates : 1 date sur la fraction organique tamisée et lavée, 1 date sur la fraction d’acide humique soluble, et 1 date sur les acides humines non solubles dans les bains basiques. Avec ces 3 dates, un chercheur peut comparer les résultats et voir ce qui a le plus de sens pour la datation des autres sédiments de même origine.

Si ce n’est pas possible financièrement, ou si des sédiments de la même région ont déjà été datés sur les fractions humiques ou humines, cette étape n’est pas nécessaire. Il appartient aux chercheurs de déterminer ce qui convient le mieux pour leurs recherches.

Le laboratoire de Beta Analytic analyse des milliers de dates de sédiments par an, et la plupart subissent le traitement par rinçage acide et le tamisage de la fraction organique. Les requêtes portant sur la fraction soluble ou non dans les bains basiques représentent un faible pourcentage (1-2%). Le premier cas est celui qui mène aux dates les plus précises, ou les plus récentes s’il y a des acides humiques récents. L’erreur, si elle existe, est toujours dans une seule direction, et ne fluctue pas entre des âges trop récents dans un cas et trop âgés dans un autre.

Destruction des échantillons de sédiment – Veuillez prendre note que les échantillons de sédiments provenant de pays étrangers, ainsi que de nombreux États américains, doivent être manipulés conformément aux lignes directrices établies par le Service d’Inspection de la Santé Animale et Végétale (APHIS) du Ministère de l’Agriculture américain. Ces directives requièrent que les échantillons de sédiments importés soient traités chimiquement ou par chaleur lors de la réception, et qu’ils soient par la suite éliminés par incinération.

De ce fait, les échantillons de sédiments que nous recevons dans notre laboratoire sont éliminés et nous ne pouvons malheureusement pas les renvoyer. Nous vous recommandons de n’envoyer que la quantité de sédiments nécessaire pour la datation. Nous sommes à votre disposition pour tout renseignement sur la quantité à envoyer. Sachez toutefois que celle-ci ne dépasse jamais 200 grammes. La plupart des échantillons de sédiments organiques envoyés pour datation par AMS n’excède pas les 1-4 grammes, selon leur teneur en carbone.

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