Apport d'une intercomparaison de méthodes nucléaires (230TH/234U, ESR et 40Ar/39Ar) à la datation de couches fossilifères pléistocènes dans le dôme de Sangiran (Java, Indonésie)

Contribution of nuclear methods intercomparison (230TH/234U, ESR and 40Ar/39Ar) to the dating of pleistocene bearing layers in Sangiran dome (Java, Indonesia)

• Auteur / Autrice : Hassane Saleki
• Direction : Henry de Lumley
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Fröhlich, François Sémah, Christophe Falguères, Yuji Yokoyama, Yves Coppens, Abdelhamid Stambouli
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilbert Féraud, Jacques Labeyrie

Résumé

Une intercomparaison de trois méthodes radiométriques (les déséquilibres dans les familles de l'uranium (230TH/234U), la résonance de spin électronique (ESR) et l'40Ar/39Ar) sur différents supports (ossements, dents (email et dentine), quartz bipyramides et amphiboles (brèches volcaniques, ponces et tufs)) a été réalisée dans le dôme de Sangiran. Ce dernier a livré des sites anciens qui montrent les 1ères colonisations de l'ile de Java par l'homme et une richesse ainsi qu'une diversité des fossiles dans un contexte volcano-sédimentaire. En revanche, ces dépôts présentent souvent un handicap pour les datations car les effluents volcaniques sont souvent en position secondaire. Pour cela, nous avons réalisé des coupes détaillées afin d'extraire des éléments volcaniques primaires sur lesquels nous avons effectué une étude pluridisciplinaire (géochronologie granulométrie, géochimie, endoscopie et exoscopie des quartz). En ce qui concerne les supports utilisés, les amphiboles et les quartz bipyramides présentent l'avantage de résister à l'altération subie par le sédiment encaissant. Toutefois, les âges ESR obtenus sur les quartz ont été affectés par cette altération puisque le calcul de la dose annuelle tient compte de l'activité du sédiment en plus de celle du quartz. La datation des ossements et des dents par l'230TH/234U et l'ESR a montré que ces supports se sont systématiquement comportés en système ouvert. En revanche, ils ont livré des renseignements intéressants concernant la géochimie des couches étudiées (comportement de l'uranium pendant la fossilisation). Pour le dôme de Sangiran nous proposons la chronologie suivante: la brèche volcanique s'est déposée entre 2,05 0,08 et 1,65 0,05 Ma, suivie aussitôt par l'unité de Pucangan. La mise en place du grenzbank a eu lieu pendant la limite supérieure de la période de Jaramillo vers 0,9 Ma. Une sédimentation rapide de l'ensemble des couches de l'unité de Kabuh au niveau de la région de Grogolan comme au niveau du site de Ngebung y compris la couche archéologique dont nous avons extrait des ossements qui auraient été brulés entre 250 et 500c vers 0,8-0,9 Ma avant l'inversion magnétique Brunhes/Matuyama. L'unité de Notopuro s'est déposée sous forme de lahars vers 150 10 ka. Entre 100 et 150 ka, le site de Ngebung a connu un évènement géochimique important qui correspond à l'ouverture du dôme de Sangiran. En dehors de ce dôme, nous avons effectué une série d'analyses radiométriques sur le site de Sambungmacan qui a livré un fossile humain dans un remplissage date entre 185 et 402 ka (pléistocène moyen)