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Premières communautés paysannes en Méditerranée occidentale

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et al.

Du 8e au 4e millénaire en Méditerranée occidentale : les mutations de l'environnement

Annexe 1. Datation par thermoluminescence de tessons néolithiques d’Auvergne

Didier Miallier, Jean Fain et Serge Sanzelle

Texte intégral

  • * Laboratoire de Physique corpusculaire, Université de Clermont- II - IN2P3, B.P.45, 63170 - AUBIERE (...)

1Note portant sur l’auteur*

1. Tesson de céramique cardiale des Estables (Haute-Loire) :

1.1. Introduction

2La méthode de datation par thermoluminescence requiert une bonne connaissance des conditions de découverte et de conservation des échantillons analysés : ce n’est pas le cas des tessons découverts au siècle dernier « près de la maison forestière » des Estables. Nous avons toutefois entrepris l’analyse d’un de ceux-ci en raison de l’intérêt du problème soulevé et essayé d’estimer l’importance relative des différentes causes d’erreur. Nous remercions vivement Monsieur F.X. AMPRIMOZ, Conservateur du Musée Crozatier du Puy en Velay qui a autorisé cette expérience.

1.2. Description

  • - objet n° 890.140.2 de l’inventaire du Musée Crozatier.
  • - pâte brun-rouge, sableuse et poreuse.
  • - poids : 32,1 g.
  • - teneur maximale en eau (saturation sous vide) : 10 % en poids.
  • - fraction du dégraissant supérieure à 100 µm (Quartz + Feldspath) : 34 % du poids.
  • - analyse chimique (laboratoire de Géologie de l’Université de Clermont II) :

Ru : parcours moyen des particules alpha provenant de la famille de l’Uranium dans le tesson. L’activité alpha du tesson a été mesurée au moyen d’une technique utilisant les détecteurs solides de traces nucléaires (Miallier D., 1982, Sanzelle, Fain et Miallier, 1983). On a trouvé : 6,04 alpha/cm2 heure.

1.3. Calcul de la dose annuelle d’irradiation naturelle

3Nous avons employé la technique dite « des inclusions de quartz » qui nécessite la connaissance des doses d’irradiation déposées par les particules béta et le rayonnement gamma. La dose béta a été calculée d’après l’activité alpha du tesson et d’après sa teneur en Potassium. Il se posait le problème de savoir si le taux de départ de Radon - gaz radioactif, descendant de l’Uranium - avait été suffisamment faible pour ne pas introduire d’erreur dans le calcul de la dose d’irradiation. Ceci a été vérifié en maintenant durant deux mois le tesson dans une enceinte étanche dans laquelle avait été placé un détecteur solide de traces nucléaires. La dose gamma a été mesurée in situ à l’aide de dosimètres thermoluminescents (CaS04 : Dy du CEA, Fontenay-aux-Roses) enfouis durant plusieurs mois à proximité de la Maison forestière des Estables. Dans l’idéal, il aurait fallu connaître l’emplacement exact de la découverte mais nous l’ignorons. Deux dosimètres, placés à cent mètres d’intervalle dans le sous-sol d’aspect homogène (arène granitique), ont donné des résultats voisins : 1,95 et 2,18 mGy/an.

1.4. Thermoluminescence

4La thermoluminescence a été mesurée sur la fraction 100-500 μm du quartz extrait du tesson suivant un procédé classique. Pour obtenir un signal de thermoluminescence de « bonne qualité », nous avons dû procéder à un traitement thermique préalable (Miallier, 1982). Le « plateau » a été trouvé dans le domaine de température 320-400° C et la dose d’irradiation naturelle évaluée à 39,5 + − 4 Gy (équivalent gamma).

5Conditions expérimentales :

  • taux de chauffage : 1,4 °/seconde.
  • filtres Leitz BG 12/5 mm + Leitz BG 38/4 mm. Transmission max. à 400 nm.
  • les irradiations artificielles ont été faites avec un irradiateur gamma, délivrant 4,35 10−2 Gy/seconde au quartz et construit suivant les plans de Valladas (1979).

1.5. Calcul de l’âge

6Le calcul de l’âge prend en compte des corrections relatives à la dimension des grains de quartz utilisés et à la teneur en eau du tesson. On a obtenu : CLER TL 16 = 6890 +− 1200 avant 1980. L’intervalle à 67 % de probabilité comporte une incertitude systématique de la méthode estimée à +−7 % et une autre liée à la dispersion des différentes mesures effectuées. La fourchette donnée est large à cause de l’imprécision du contexte et de la petite taille du tesson. Mais le résultat est parfaitement compatible avec l’attribution archéologique au Cardial de la céramique des Estables.

2. Fragment de plat à pain des Rivaux I, Espaly-Saint-Marcel (Haute-Loire).

2.1. Introduction

7Plusieurs essais de datation par thermoluminescence ont été faits sur des tessons de céramique chasséenne des Rivaux, sans succès, tant par la méthode des « inclusions de quartz » que par celle des « grains fins » et de la « pré-dose ». Une nouvelle expérience a été tentée avec un fragment de plat à pain provenant de l’ensemble 5 de la séquence néolithique. Une dosimétrie de site a été réalisée pendant plusieurs mois.

2.2. Description

  • Fragment de plat à pain présentant une face lisse et une face portant des empreintes de céréales.
  • Epaisseur variant entre 5 et 13 mm.
  • Plus grande dimension : 135 mm.
  • Poids : 210 g. Poids humide/Poids sec = 1,14.
  • K20 = 3,8 % (analyse A. Bouchard).
  • α cm−2, h−1 = 4,64 +− 0,31 (D.S.T.).
  • Préparation du quartz : broyage doux car échantillon friable. Il apparaît une légère calcitisation des fissures internes. Utilisation du bromoforme, de l’acide fluorhydrique et du séparateur magnétique Frantz.

2.3. Thermoluminescence

8Conditions : 5°/seconde, atmosphère d’azote, filtre bleu BG 12 LEITZ (400 nm). Le signal de thermoluminescence est très élevé et nécessite l’usage d’un filtre atténuateur 1/1000. Le signal de TL naturelle présente un pic unique vers 290° C. La TL n’est pas saturée et croit linéairement en fonction de la dose ajoutée. On obtient un plateau dans le domaine 350-450° C. La dose d’irradiation naturelle trouvée est : 24,64 Gy (γ).

2.4. Dose d’irradiation annuelle

9(fraction 100-315 μm).

10in situ (CaS04 : Dy) = 1,38 mGy/an.

11Facteurs d’atténuation β : K2O = 0,93 ; U, T h = 0,887.

12Atténuation d’humidité : on prend (poids humide/poids sec) moyen = 1,07 + − 0,07 ce qui donne un facteur d’atténuation de 0,92.

13Dose d’irradiation annuelle : 4,53 mGy/an.

2.5. Calcul de l’Age

14CLER TL 68 = 5440 + − 540 avant 1980.

15La correction d’humidité qui tient compte de l’absorption des rayonnements ionisants par l’eau est importante mais difficile à évaluer. Dans l’ignorance, nous avons supposé que la teneur moyenne en eau du tesson a été la moitié de sa teneur à saturation. Dans le cas où cette teneur en eau aurait avoisiné la saturation, le calcul conduit à un âge de 6075 ans avant 1980.

Bibliographie

Bibliographie

Miallier (D.). 1982. — L’usage des détecteurs solides de traces dans le cadre de la datation par thermoluminescence. Thèse de troisième cycle, Université de Clermont II, n° 711, 121 pages.

Sanzelle (S.), Fain (J.) et Miallier (D.), 1983. — Thermoluminescence dating : alpha dosimetry using solid state tracks detectors. Third Specialist Seminar on TL and ESR dating, Helsingor, Danemark. PACT, Vol. 9.

Valladas (G.), 1979. — A gamma ray irradiator. First Specialist Seminar on thermoluminescence dating, PACT, vol. 3.

Notes de fin

* Laboratoire de Physique corpusculaire, Université de Clermont- II - IN2P3, B.P.45, 63170 - AUBIERE (France).

Table des illustrations

Légende Ru : parcours moyen des particules alpha provenant de la famille de l’Uranium dans le tesson. L’activité alpha du tesson a été mesurée au moyen d’une technique utilisant les détecteurs solides de traces nucléaires (Miallier D., 1982, Sanzelle, Fain et Miallier, 1983). On a trouvé : 6,04 alpha/cm2 heure.
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Fichier image/jpeg, 126k

© CNRS Éditions, 1987

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