Datation par thermoluminescence ou OSL

Thermoluminescence/OSL : terres cuites, sédiments éoliens – Datation et test d’ancienneté.

Principe

La plupart des cristaux émettent de la lumière (luminescence) lorsqu’ils sont stimulés. Cette stimulation peut être entre autre, une chauffe (thermo-) ou un éclairement de longueur d’onde spécifique (opto-). L’intensité de cette émission dépend de deux paramètres : la radioactivité du milieu dans lequel sont conservés les cristaux et le temps pendant lequel ils sont soumis à cette irradiation.
Le chronomètre est remis à zéro à chaque fois que les cristaux sont chauffés (typiquement, à une température de plus de 500°C), ou exposés à une lumière intense.

Mesures

Pour une terre cuite prélevée sur un site archéologique, nous pouvons mesurer la radioactivité de l’environnement des cristaux extraits du fragment à dater (quelques dizaines de grammes). Alors, en complément des mesures de thermoluminescence effectuées sur l’objet, nous obtenons un âge précis de sa dernière chauffe. Le même principe peut être appliqué à l’évaluation de l’ultime exposition à la lumière solaire de sédiments éoliens, par exemple, à partir de mesures d’OSL.

Pour les objets d’art hors contexte archéologique, pour lesquels l’environnement d’enfouissement est inconnu, nous procédons par hypothèse concernant l’intensité de la radioactivité subie. Nous obtenons alors une estimation de l’ancienneté du dernier chauffage (sur deux prélèvements effectués sur l’objet par micro-forage), qui est jugée compatible ou non avec celle présumée pour l’objet étudié. C’est le test d’ancienneté.

Par ailleurs, quelques matériaux chauffés peuvent poser des problèmes de reproductibilité ou d’exploitation des mesures (noyaux de métallurgie, faïences, grés, …). Dans ce cas, il est possible que l’analyse ne donne pas de réponse.
Enfin, la thermoluminescence peut être utilisée pour caractériser l’état de chauffe d’une céramique ou d’une structure en terre cuite.

Le test d’ancienneté par thermoluminescence étant réalisé sur des échantillons, afin d’extrapoler le résultat à l’ensemble de l’objet nous préconisons de compléter son analyse via une technique d’imagerie telle que la radiographie X ou le scanner.