DATATION TL / OSL
La datation par luminescence, notamment la thermoluminescence (TL) et la luminescence stimulée optiquement (OSL), est une méthode précieuse pour dater des matériaux archéologiques tels que les tessons céramiques, les briques de construction, les pierres de foyer et les sédiments.
Les datation TL / OSL mesurent l’irradiation accumulée dans les cristaux de quartz et de feldspath depuis leur dernière exposition à la chaleur ou à la lumière.
La datation par luminescence chez CIRAM
Le laboratoire CIRAM est le seul laboratoire privé en France à offrir des services de datation par thermoluminescence et OSL avec une qualité équivalente à celle des laboratoires universitaires.
Nos groupes de chercheurs, composées de docteurs et d’ingénieurs spécialisés en analyse de matériaux, utilisent des technologies de pointe pour fournir des datations précises pour les artefacts archéologiques. Nos laboratoires garantissent des analyses fiables et reproductibles grâce au recours aux instruments de pointe, tels que le lecteur TL-OSL Lexyg Smart et le spectromètre gamma à bas bruit de fond.
La théorie de base de la dation par luminescence (TL / OSL)
La datation par luminescence repose sur la mesure de l’irradiation reçue par les cristaux de quartz et de feldspaths. Cette irradiation provient de la radioactivité environnementale et de l’auto-irradiation des objets, ainsi que du rayonnement cosmique. La radioactivité est « piégée » dans les défauts des cristaux et elle est libérée par la chaleur pour la TL ou par la lumière pour l’OSL. Cette analyse permet de déterminer le temps écoulé depuis le dernier chauffage ou la dernière exposition à la lumière. Dès lors, plus le matériau est ancien, plus la dose d’irradiation accumulée est importante.
Avantages de la datation par TL/OSL
Les principaux avantages de la datation par TL/OSL résident dans sa capacité à dater une grande variété de matériaux, comme les terres cuites, les pierres de foyer et les sédiments. Contrairement à d’autres méthodes, comme la datation par carbone 14, qui ne s’applique qu’aux matériaux organiques, la datation par luminescence TL/OSL permet de dater les matériaux minéraux chauffés ou insolés. Cependant, la nécessité de connaître le contexte archéologique précis est cruciale pour obtenir une datation fiable et précise, car les facteurs environnementaux influencent fortement le calcul final.
Fonctionnement de la datation par OSL
La datation par luminescence optiquement stimulée (OSL) mesure la lumière émise par les cristaux lorsqu’ils sont exposés à une source de lumière spécifique. Ce phénomène se produit lorsque les électrons, piégés dans les défauts du réseau cristallin, sont libérés et retournent à leur état fondamental, libérant ainsi de l’énergie sous forme de lumière. Cette lumière, ou luminescence, est proportionnelle à la dose d’irradiation reçue par l’échantillon depuis sa dernière exposition à la lumière.
La datation par luminescence, une analyse de pointe pour vos problématiques chronologiques
Interprétation des résultats et applications archéologiques
Les résultats de la datation par TL/OSL peuvent fournir des informations cruciales pour reconstituer l’histoire chronologique d’un site archéologique. En comparant les âges obtenus pour différents niveaux de sédiments ou objets, les archéologues peuvent élaborer une chronologie des événements humains et environnementaux. L’intégration des données TL/OSL avec d’autres méthodes de datation, comme la datation par carbone 14, permet de renforcer la robustesse des interprétations chronologiques.
Afin de réaliser une datation par luminescence TL ou OSL, CIRAM combine à la fois :
Expertise humaine :
- Équipe composée de docteurs et d’ingénieurs spécialisés en datation des matériaux.
- Qualification des artéfacts archéologiques et des sédiments pour une représentativité optimale.
- Analyse des propriétés minéralogiques et géochimiques pour des traitements adaptés.
Technologies de pointe :
- Utilisation du lecteur TL-OSL Lexyg Smart pour mesurer les signaux de luminescence.
- Emploi d’un spectromètre gamma à bas bruit de fond à détecteur Germanium pour évaluer la radioactivité naturelle.
Méthodologies et protocoles :
- Alignement sur les standards des laboratoires publics et universitaires.
- Protocoles de préparation, mesure et analyse des échantillons.
- Assurance de la précision et de la fiabilité des datations.
Les étapes de la datation TL-OSL
Mesure de la dose archéologique
La dose archéologique, également appelée dose équivalente (QNAT), est la quantité d’irradiation reçue par les minéraux depuis la dernière cuisson ou la dernière insolation. La dose archéologique est mesurée au sein du laboratoire CIRAM à l’aide de notre lecteur Lexyg Smart TL/OSL.
Avant les mesures, les échantillons vont subir des traitements chimiques (acide chlorhydrique, peroxyde d’oxygène, acétone, éthanol et eau déminéralisée arium ® comfort I (H2O-I-…)), afin d’éliminer les polluants tels que les carbonates et les matières organiques. Ensuite, un tri granulométrique sera réalisé pour ne sélectionner que les grains entre 40 et 120 µm.
Les mesures de TL / OSL seront réalisées sur 40 aliquotes par échantillon minimum et subiront trois doses d’irradiation ajoutées minimum.
La dose annuelle
La dose annuelle est la quantité d’irradiation reçue par les cristaux tous les ans. Il existe trois sources d’irradiation naturelle :
– l’auto-irradiation (l’objet s’irradie lui-même),
– l’irradiation de l’environnement (jusqu’à 1 m)
– l’irradiation cosmique.
C’est pourquoi la valeur de la dose annuelle variera fortement d’un contexte d’enfouissement à l’autre.
La dose annuelle est déterminée en mesurant en laboratoire les concentrations en uranium, thorium et potassium de l’artéfact lui-même et des sédiments environnants.
Calcul de l'âge
En divisant la dose archéologique par la dose annuelle, nous déterminons l’âge du dernier chauffage pour la TL ou de la dernière exposition au soleil pour l’OSL.
Des techniques de datation et de caractérisation précises avec CIRAM
Le laboratoire CIRAM propose de nombreuses autres techniques analytiques pour fournir une approche complète des objets et vestiges archéologiques.
Notre équipe s’adapte aux besoins spécifiques de chaque projet, assurant des résultats précis et pertinents pour les chercheurs et les conservateurs du patrimoine. Nos équipes de scientifiques vous accompagnent dans votre projet de datation, grâce aux techniques de datation les plus adaptées à vos problématiques.
En utilisant des méthodes et des équipements similaires à ceux des instituts publics et des universités, CIRAM se positionne comme un acteur clé dans le domaine de l’analyse et de la datation archéologique, offrant des services de qualité supérieure à nos clients.
Pour plus d’informations sur nos services et pour découvrir comment nous pouvons vous aider dans vos projets de recherche et de conservation, contactez CIRAM dès aujourd’hui et demandez une étude.
Au-delà de la datation par thermoluminescence et OSL, nous proposons également les services d’études suivants :