Datation par thermoluminescence

Méthode qui détermine l'âge de sédiments ou d'objets chauffés, comme des silex brûlés ou des poteries, en mesurant l'énergie libérée sous forme de lumière lors d'un réchauffement. Elle couvre des périodes hors de portée du carbone 14.

Le principe repose sur une propriété de certains minéraux, comme le quartz et les feldspaths. Soumis en permanence à la faible radioactivité naturelle du sol, ils piègent des électrons dans les défauts de leur réseau cristallin. Ce stock s’accumule avec le temps. Lorsqu’on chauffe l’échantillon en laboratoire, les électrons s’échappent et libèrent une faible lumière, mesurée par un appareil très sensible. Plus elle est intense, plus la dose de rayonnement reçue est forte. En divisant cette dose par la radioactivité annuelle du lieu, on obtient un âge.

Pour que l’horloge parte de zéro, il faut un événement qui la remette à zéro : une forte chauffe. C’est pourquoi la méthode convient aux silex tombés dans un foyer, aux pierres chauffées et aux céramiques. Elle couvre de quelques siècles à plusieurs centaines de milliers d’années, bien au-delà des quelque 50 000 ans accessibles au carbone 14, avec une précision de l’ordre de quelques pour cent à une dizaine de pour cent.

Elle a joué un rôle majeur pour le Paléolithique moyen. Au Proche-Orient, des silex brûlés de la grotte de Qafzeh, en Israël, ont donné un âge d’environ 90 000 ans aux restes d’Homo sapiens qui y étaient enterrés, bien plus ancien qu’on ne le pensait alors.

La thermoluminescence a une cousine, la luminescence stimulée optiquement, qui date le dernier moment où des grains de sable ont vu la lumière avant d’être enfouis. Elle sert aussi hors de la préhistoire, pour vérifier l’authenticité de terres cuites anciennes proposées sur le marché de l’art.