Evaluation du potentiel de la méthode de datation par Résonance de Spin Electronique (ESR) appliquée aux gisements du Pléistocène inférieur : étude des gisements d’Orce (bassin de Guadix-Baza, Espagne) et contribution à la connaissance des premiers peuplements de l'Europe

par Mathieu Duval

Thèse de doctorat en Préhistoire

Sous la direction de Christophe Falguères et de Henry de Lumley.

Soutenue en 2008

à Paris, Muséum national d'histoire naturelle , dans le cadre de École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris) .

Le président du jury était Jordi Agustí.

Le jury était composé de Norbert Mercier, François Sémah, Isidro Toro Moyano.

Les rapporteurs étaient Rainer Grund, Alfredo Pérez-González.

mots clés

• Datation -- Méthode de la résonance paramagnétique électronique
• Préhistoire -- Espagne -- Orce (Espagne)
• Émail dentaire -- Datation
• Géochronologie -- Espagne -- Orce (Espagne)
• Orce (Espagne) -- Pléistocène inférieur

Résumé

Ce travail présente une évaluation du potentiel et des limites actuelles de la méthode de datation par ESR pour son application au Pléistocène inférieur, à travers l’étude des sites d'Orce (bassin de Guadix-Baza, Espagne), considérés comme des sites clefs pour la connaissance des premiers peuplements humains de l’Europe. Le travail méthodologique a été principalement axé sur : un inventaire des incertitudes et des sources d’erreurs liées au calcul de la DE, des analyses ESR de fragments d'émail dentaire et une cartographie 3D par LA-ICPMS de la répartition des éléments des séries de l'uranium dans les tissus dentaires. Les applications géochronologiques réalisées sur émail dentaire et quartz sont en accord et renforcent le cadre chronostratigraphique déjà établi par d'autres méthodes indépendantes. Ils confirment ainsi le positionnement chronologique des sites d'Orce au sein du Pléistocène inférieur et démontrent que la datation par ESR est applicable pour des périodes aussi anciennes.

Titre traduit

Evaluation of the potential and limits of the Electron Spin Resonance (ESR) dating method applied to the Lower Pleistocene sites of Orce (Guadix-Baza basin, Spain) and a contribution to the understanding of the first human settlements of Europe

Résumé

This work presents an evaluation of the potential and limits of the ESR dating method for ancient periods (Lower Pleistocene), through its application to the Orce sites (Guadix-Baza basin, Andalusia, Spain) which are considered as key sites for the understanding of the first human settlements of Europe. The methodological study focuses on: an inventory of the error sources and uncertainties associated with the calculation of DE, non-destructive ESR analysis of enamel fragments and a 3-D mapping of uranium series isotopes in dental tissues using laser ablation ICPMS (LAICPMS). Geochronological applications realized on two types of material (dental enamel and quartz) were overall in agreement with the chronostratigraphical framework already established by other independent methods, and confirm the chronological positioning of the Orce sites within Lower Pleistocene. The results obtained in this work show that the ESR dating method can be applied to the Lower Pleistocene period.