En plus du hasard et des différents mécanismes biologiques invoqués pour expliquer l’évolution, on fait souvent appel à la durée pour combler certaines lacunes évidentes laissées par les autres facteurs. Si on n’observe pas aujourd’hui l’hérédité des caractères acquis, disent par exemple les lamarckiens, c’est parce que le temps n’est pas suffisant : le transformisme ne peut être constaté que sur des millions et des millions d’années, durée nécessaire pour modeler toute la biosphère. Les évolutionnistes font leur cette déclaration d’Hérodote : « Qu’on prodigue le temps, tout le possible arrive », déclaration qu’ils ont extrapolée dans le domaine de l’impossible. Guyénot a pertinemment fait remarquer qu’une telle argumentation lui apparaît comme un sophisme ou une défaite1. Mais notre propos n’est pas d’examiner cet artifice évolutionniste. Nous étudierons plutôt la valeur des différentes méthodes de datation et celle des mesures qui en résultent. C’est sur ces évaluations que repose l’actualisme. Les millions d’années que l’on évalue dans les couches géologiques ne soutiennent-ils pas qu’il y eut une évolution lente et continue des phénomènes, des sédimentations par exemple ? L’échelle des temps géologiques s’appuyant sur des mesures physiques précises n’exclut-elle pas toute idée de catastrophisme ? Les datations des restes humains trouvés dans la vallée de l’Olduvai au Kenya n’appuient-elles pas l’idée transformiste de filiation entre les Primates et les Hommes ? Ces quelques questions nous montrent l’intérêt de ces chapitres sur les datations où nous discuterons non pas sur la précision des méthodes puisque ces mesures sont faites par d’éminents savants, mais sur leur valeur intrinsèque. Nous exposerons en premier lieu les généralités que nous jugeons indispensables pour la compréhension des phénomènes physico-chimiques sous-jacents et pour l’analyse des hypothèses sur lesquelles reposent les méthodes.
1 E. GUYÉNOT, L’évolution, Paris, 1930, p. 15. Voir aussi J. ROSTAND, Aux sources de la biologie, Paris, 1958, p. 53, qui souligne que « lorsque l’adversaire se réfugie sur ce terrain, il y est évidemment impoursuivable, mais aussi il a quitté le plan de la discussion positive ».
2 Pour de plus amples informations sur cette partie, nous prions le lecteur de se référer aux ouvrages suivants : R. COPPENS, La radioactivité des roches, Paris, 1964 ; H. FAUL, Nuclear Geology, New York, 1954.
On pense très souvent que les éléments radioactifs qui se désintègrent sont à l’état libre. Cette idée fausse très souvent la compréhension des procédés de datation et empêche d’avoir une opinion objective sur les différentes analyses des résultats. C’est pour cette raison que nous rappelons ici brièvement la chimie du thorium et de l’uranium.
Le thorium donne des sels tels des halogénures (sels d’éléments comme le chlore, le fluor, etc.), des sulfates et des nitrates qui sont insolubles très souvent dans les conditions normales. L’oxyde de thorium ThO2 est isomorphe de l’oxyde de cérium CeO2, c’est-à-dire qu’ils peuvent donner une suite plus ou moins continue de cristaux mixtes. Enfin le thorium peut former des complexes du type (ThCl6)M2 ; [Th(NO3)6]M2 ; (Th(SO4)3]M2 où M est un métal quelconque.
L’uranium, par contre, présente plusieurs valences, donc est plus actif que le thorium. Parmi celles-ci, les valences IV et VI sont les plus importantes. La valence stable VI correspond au nitrate d’uranyle (UO2) (NO3)2 ou au sulfate (UO2) (SO4). On connaît également l’hydroxyde d’uranyle (UO2) (OH)2.
Les sels d’uranyle sont en général solubles dans les conditions normales, présentent toujours une coloration jaune ou jaune verdâtre et sont luminescents.
On rencontre aussi des sels d’uranyles complexes, des halogénures comme UCl6 et des combinaisons de UO3 aux oxydes comme ZnO, Al2O3. Les sels correspondant à la valence IV sont en général insolubles et de couleur verte.
On passe de la valence IV à la valence VI par oxydation et inversement par réduction on obtient la valence IV à partir de la VI. Ceci est très important dans la nature où l’on assiste suivant le milieu à de tels passages suivis de changement de propriétés telle la solubilité par exemple.
En résumé, en plus de ce que nous connaissons sur la chimie du plomb, du potassium, celle du thorium et de l’uranium nous montre que ces éléments se rencontrent dans la nature sous forme d’halogénures, de nitrates, de sulfates, de carbonates et de complexes. Ce sont ces différents sels que l’on rencontre dans les roches constituant la croûte terrestre.
Les principaux éléments radioactifs que l’on rencontre dans les roches granitiques sont l’uranium et le thorium. Ils y sont présents sous forme de sels, comme nous l’avons vu. On a remarqué que :
On peut souligner que l’ensemble de la radioactivité provient des impuretés microscopiques incluses dans la roche, représentant à peine 1% du volume total. De plus, elles y sont réparties d’une manière aléatoire de telle sorte que des endroits voisins peuvent avoir des teneurs nettement différentes en radioactivité.
On conçoit alors la difficulté de définir la radioactivité représentative de la roche à cause du faible volume relatif des inclusions actives et de la répartition aléatoire. En relation avec ceci, on a constaté que le bord d’un massif est en général plus actif que l’intérieur.
En plus de l’uranium et du thorium, on rencontre aussi d’autres impuretés radioactives microscopiques qui sont généralement des minéraux de terres rares tels les zircons, les sphènes, les apatites, les monozites… Les zircons ont une activité souvent assez faible et leur diamètre ne dépasse pas 20 microns en général. On les rencontre très souvent dans la biotite (mica noir).
Il y a en réalité plusieurs types de roches volcaniques et, suivant leur teneur en silice, on peut les classer, depuis les rhyolites jusqu’aux basaltes, en roches basiques et acides. Jusqu’à maintenant, on n’a pas approfondi l’étude de la radioactivité des roches volcaniques. Il semble que la majorité d’entre elles soient basiques, ayant donc une teneur radioactive assez faible par rapport aux roches acides comme le granite. On pense aussi qu’en moyenne ces roches contiennent trois fois plus de thorium que d’uranium.
Elle proviendrait des dépôts d’éléments plus ou moins solubles dans l’eau qui, par ses actions érosives sur les roches préexistantes, aurait lessivé les éléments radioactifs de la croûte terrestre et les aurait transportés assez loin de leur lieu d’origine. Suivant la basicité ou l’acidité du milieu, ces éléments se seraient déposés avec les sédiments mais à l’état diffus. En général, les roches sédimentaires sont plus pauvres en éléments radioactifs que la croûte terrestre. Les autres inclusions radioactives, comme les zircons, sont plus résistantes aux traitements chimiques ou mécaniques lors de la sédimentation et se déposent en conservant leurs formes cristallines caractéristiques.
Les calcaires contiennent peu d’uranium et d’éléments radioactifs à cause de la présence de carbonates et de l’oxygénation de ces roches qui empêchent la précipitation des sels uranifères. Toutefois, on rencontre de temps en temps des inclusions comme les zircons.
La teneur radioactive des roches carbonées est aussi très variable. On ne s’explique pas à l’heure actuelle la présence de l’uranium dans ces roches. Mais en règle générale, les charbons ont une activité très faible. L’uranium peut s’y trouver sous forme d’oxydes ou de composés organiques.
En bref, nous avons vu que les roches actuelles contiennent toutes plus ou moins des éléments radioactifs sous forme d’inclusions microscopiques réparties d’une manière aléatoire au sein du massif et ayant des teneurs différentes3. Parfois, ces activités ponctuelles se trouvent à l’état diffus comme dans les roches sédimentaires. Ce sont ces éléments radioactifs qui permettent d’évaluer « l’âge » de la roche, comme nous allons le voir. Mais est-ce vraiment l’âge de la roche que l’on mesure ainsi ? Avant de répondre à cette question, rappelons certaines notions de physique qui nous aideront à comprendre les méthodes de datation.
3 Une exception toutefois : les glauconites, qui ne sont pas des inclusions, et qui semblent s’être formées par précipitation au fond des océans.