Thermochronologie

vignette|Traces de fission révélées dans un minéral observé au microscope optique. La thermochronologie est la datation ou l'estimation de la durée d'un ou plusieurs épisodes thermiques vécus par un minéral, une roche ou un groupe de roches. Durant et après leur formation, les roches sont soumises à des variations de température importantes principalement liées au gradient géothermique et à la circulation de fluides. Dans les cas les plus favorables, la thermochronologie permet de reconstituer l'histoire thermique d'une roche ou d'une formation géologique. De nombreuses méthodes de géochronologie ressortissent en fait à la thermochronologie. En sédimentologie, la thermochronologie est un outil majeur des analyses de source-to-sink. La thermochronologie se base sur la datation radiométrique de certains éléments radiogéniques ainsi que l'étude des traces de fissions. Différentes méthodes se caractérisent par des températures de fermeture (température de la roche au temps donné par son âge isotopique) différentes, permettant, en combinant différentes approches, la reconstitution de l'histoire thermique d'une roche. Une étude thermochronologique classique inclut les dates d'un certain nombre d'échantillons de roches de différents points d'une région, souvent suivant un transect vertical le long d'un canyon, d'une falaise ou d'une pente. Ces échantillons sont ensuite datés. Avec une certaine connaissance de la thermicité du sous-sol et du gradient géothermique (en moyenne 30 °C/km dans la croûte supérieure), ces dates sont traduites en profondeurs. On sait alors qu'à un moment donné (âge donné par la datation radiométrique), l'échantillon était à une température donnée (température de fermeture) et donc à une profondeur donnée (fonction du gradient géothermique local). Si l'échantillon a été prélevé en surface (par opposition à un échantillon issu d'une carotte), ce procédé donne donc le taux d'exhumation de la roche.