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Attribuer un âge nécessite de disposer d’un instrument de mesure : une horloge. Il existe deux types d’horloges : celles qui sont fondées sur un phénomène oscillant ou périodique, et celles qui sont fondées sur la mesure d’un phénomène continu. Les phénomènes géologiques relèvent soit du mode oscillant (cycles orbitaux, magnétisme, géochimie, événements…), soit du mode continu (radioactivité, évolution biologique…)
 

A. Extrait du chapitre 5

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B. Sommaire du chapitre 5

5.1 - Méthodes fondées sur des phénomènes oscillants 5.2 - Méthodes fondées sur des phénomènes continus irréversibles

C. Bibliographie - avancées technologiques

C.1. Astrotechnologie

Le nombre de séquences où des alternances contrôlées par les rythmicités astronomiques sont mises en évidences est en constante augmentation. Tous les cycles (précession, obliquité, excentricité) sont calibrés pour le Néogène et l’Oligocène, soit jusqu’à 33,9 Ma. De l’Oligocène à la limite Crétacé-Paléocène (33,9 à 66 Ma), la calibration est réalisée pour les cycles d’obliquité. Antérieurement, la calibration est effectuée sur les seuls harmoniques supérieurs de l’obliquité (cycles de 405 000 ans) jusqu’à la limite Permien-Trias (252,2 Ma), avec cependant encore quelques zones non couvertes au Campanien inférieur, au Turonien, au Dogger, au Lias inférieur et au Trias moyen.  Pour le Paléozoïque, des tentatives sont en cours pour certaines séquences rythmées du Carbonifère, du Dévonien, du Silurien, et les séries carbonatées rythmiques du Cambro-Ordovicien [Hinnov & Hilgen, 2012].
En ce qui concerne le Quaternaire, le programme INTIMATE s’efforce de caractériser des corrélations très fines entre les différentes échelles enregistrées dans des environnements variés (varves lacustres, loess, sédiments océaniques, dendrochronologie, carottes glaciaires, isotopes…) pour les régions Nord-Atlantique [Lowe et al., 2008 ; Capron et al., 2010 ; Ojala et al., 2011 ; Blockley et al., 2012 ; Kaiser et al., 2012]. Il s’est élargi à différentes zones de l’Ouest-Pacifique et à l’Hémisphère Sud [Turney et al., 2006 ; Stebich et al., 2009 ; Scholaut et al., 2012].
Une des conséquences très importantes de ce programme est de permettre d’affiner la calibration de l’échelle ¹⁴C [Blockley et al., 2012 ; Scholaut et al., 2012].

Références

• Blockley S.P.E, Lane C.S., Hardiman M., Olander Rasmusen S., Seierstadt I.K., Steffensen J.P., Svensson A., Lotter A.F., Turney C.S.M., Bronk Ramsey C. & INTIMATE group (2012) Synchronisation of paleoenvironmental records over the last 60,000 years, and an extended INTIMATE event stratigraphy to 48,000 b2k, Quaternary Science Reviews, 36, 2-10.
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• Blockley S.P.E., Lane C.S., Turney C.S.M. & Bronck Ramsey C. Eds (2012) The INTegration of Ice core, MArine and TErrestrial records of the last termination (INTIMATE) 60.000 to 8000 BP, Quaternary Science Reviews, 36, 222 p.
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• Capron E., Landais A., Chappelaz J., Schilt A., Buiron D., Dahl-Jensen S.J., Jouzel J., Lemieux-Dudon B., Loulergue L., Leuenberger M., Masson-Delmotte V., Meyer H., Oerter H. & Stenni B. (2010) Millenial and submillenial scale climatic variations recorded in polar ice cores over the last glacial period, Clim. Past., 6, 345-365.
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• Hinnov L.A. & Hilgen F.J. (2012) Cyclostratigraphy and Astrochronology. In Gradstein et al. Eds. The Geologic Time Scale 2012, Elsevier, 63-83.
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• Hüsing S.K., Cascella A., Hilgen F.J., Krijgsman W., Kuiper K.F., Turco E. & Wilson D. (2010) Astrochronology of the Mediterranean Langhian between 15.29 and 14.17 Ma, Earth and Planetary Science Letters, 290, 254-269.
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• Kaiser K.F., Friedrich M., Miramont C., Ktomer B., Sgier M., Schaub M., Boeren I., Remmele S., Talamo S., Guibal F. & Sivan O. (2012) Challenging process to make the Lateglacial tree-ring chronologies from Europe absolute – an inventory, Quaternary Science Reviews, 36, 78-90.
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• Lowe J.J., Rasmussen S.O., Björck S., Hoek W.Z., Steffensen J.P., Walker M.J.C., Yu Z.C & the INTIMATE group (2008) Synchronisation of palaeoenvironmental events in the North Atlantic region during the Last Termination: a revised protocol recomended by the INTIMATE group, Quaternary Science Reviews, 27, 6-17.
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• Miller K.G, Mountain G.S., Wright J.D. & Browning J.V. (2011) A 180-million-year record of sea level and ice volume variations from continental margin and deep-sea isotopic records, Oceanography, 24 (2), 40-53. DOI : http://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2011.26
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• Ojala A.E.K., Francus P., Zolitschka B., Besonen M. & Lamoureux S.F. (2012) Characteristics of sedimentary varve chronologies - A review, Quaternary Science Reviews, 43, 45-60.
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• Scholaut G., Marshall M.H., Brauer A., Nakagawa T., Lamb H.F., Staff R.A., Bronk R., Bryant C.L., Brock F., Kossler A., Tarasov P.E., Yokoyama Y., Tada R. & Haraguchi T. (2012) An automated method for varve interpolation an dits application to the Late Glacial chronology from Lake Suigetsu, Japan, Quaternary Geochronology, 13, 52-69.
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• Stebich M., Mingram J., Han J. & Liu J. (2009) Late Pleistocene spread of (cool-) temperate forests in Northeast China and climate changes synchronous with the North Atlantic region, Global and Planetary Change, 65, 56-70.
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• Turney C.S.M., Haberle S., Fink D., Kershaw A.P., Barbetti M., Barrows T.T., Black M., Cohen T.J., Corrège T., Hesse P.P., Hua Q., Johnston R., Morgan V., Moss P., Nanson G., Van Ommen T., Rule S., Williams N.J., Zhao J.X., D’costa D., Feng Y.X., Gagan M., Mooney S. & Xia Q. (2006) Integration of ice-core, marine and terrestrial records for the Australian Last Glacial Maximum and Termination: a contribution from the OZ INTIMATE group, J. Quaternary Sci., 21, 751-761.
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C.2. Magnétostratigraphie

Il y a peu de nouveautés en magnétostratigraphie, les grandes subdivisions étant établies depuis assez longtemps. Pour le Cénozoïque et le Mésozoïque post-Dogger, où l’échelle est recalée sur les inversions enregistrées par la lithosphère océanique, une meilleure appréciation des vitesses d’accrétion permet d’améliorer la précision.  On peut noter un effort pour définir une échelle valable au Trias [Hounslow & Muttoni, 2010].

Référence

• Hounslow M.W. & Muttoni G. (2010) The geomagnetic polarity timescale for the Triassic : linkage to stage boundary definitions. In Lucas S.G. Ed. The Triassic Timescale, Geol. Soc. London sp. pub., 334, 61-102.
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C.3. Chimiostratigraphie

De nouveaux développements technologiques ont permis d’affiner la précision des méthodes classiques : isotopes de l’Oxygène, du Carbone, du Soufre et du Strontium. Les diagrammes de variations relatives à ces méthodes sont de plus en plus fiables et permettent de corréler les courbes de ces divers éléments entre elles [Prokoph et al., 2008], et d’aboutir à des logs chimiostratigraphiques très précis pour des périodes comme le Paléocène [Westerhold et al., 2011], ou le Protérozoïque [Halverson et al., 2010 ; Johnston et al., 2010], ou encore de proposer des corrélations à longue distance [Buggisch et al., 2011].
Les principales nouveautés concernent les isotopes de l’Osmium, qui, outre l’intérêt géochronologique, montrent des variations à large amplitude qui peuvent être utilisées à des fins de corrélations [Peucker-Ehrenbrink & Ravizza, 2012].

Références

• Buggisch W., Wang X., Alekseev A.S. & Joachimski M.M. (2011) Carboniferous-Permian carbon isotope stratigraphy of successions from China (Yangtze platform), USA (Kansas) and Russia (Moscow basin and Urals), Paleogeography Paleoclimatology Paleoecology, 301, 18-38.
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• Halverson G.P., Wade B.P., Hurtgen M.T., & Barovich K.M. (2010) Neoproterozoic chemostratigraphy, Precambrian Research, 182, 330-350.
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• Johnston D.T., Poulton S.W., Dehler C., Porter S., Husson J., Canfield D.E. & Knoll A.H. (2010) An emerging picture of Neoproterozoic ocean chemistry: insights from the Chuar group, Grand Canyon, USA, Earth Plan. Sci. Lett., 290, 64-73.
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• Peucker-Ehrenbrink B. & Ravizza G. (2012) Osmium isotope stratigraphy. In Gradstein et al. Eds. The Geologic Time Scale 2012, Elsevier, 145-166.
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• Prokoph A., Shields G.A. & Veizer J. (2008) Compilation and time-series analysis of a marine carbonate d¹⁸O, d¹³C, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and d³⁴S database through Earth history, Earth Sci. Rev., 87, 113-133.
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• Westerhold T., Roehl U., Donner B., Mc Carren H.K. & Zachos J.C. (2011) A complete high-resolution Paleocene benthic stable isotope record for the central Pacific, Paleoceanography, 26, PA2216.
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