Datation des premières manisfestations artistiques d'Afrique du Sud. – DOM-ART

L'âge des premières manifestations artistiques en Afrique du Sud, ainsi que la chronologie des industries lithiques du Middle Stone Age (MSA) sont toujours vivement débattus en raison d'un manque de consensus concernant les datations par luminescence disponibles aujourd'hui.?
Nous proposons dans ce projet ANR d'établir une nouvelle chronologie du MSA à partir de la datation directe de biominéraux (coquilles d’œufs d'autruches –OES, d'escargots et autres supports carbonatés ou phosphatés - dents), en utilisant la méthode des déséquilibres dans la série de l’uranium (U/Th). Mais, contrairement à l’approche couramment employée pour son application, notre premier objectif est de cartographier dans nos échantillons les distributions en uranium (238U-234U) et thorium (230Th-232Th) sur de larges surfaces (typiquement, plusieurs millimètres carrés) dans le but d’identifier les zones n’ayant pas été affectées par les processus post-dépositionnels. Obtenir de telles distributions spatiales est devenu possible récemment grâce au développement d’un système haute performance d’ablation laser femtoseconde, unique au monde, à haute cadence de tir dans l’UV qui permet d’atteindre une résolution de 6 µm. Cartographier la distribution de l’uranium et du thorium dans ces matériaux devrait alors permettre, théoriquement, de calculer des âges, mais du fait de l’extrêmement basse intensité du signal 230Th, nous utiliserons ce même système laser pour échantillonner les zones non-altérées de ces matériaux et obtenir assez de matière pour réaliser des mesures précises. Le second objectif portera ainsi sur l’analyse de ces micro-échantillons (allant de moins de 1 mg à environ 100 mg): nous développerons des approches innovantes pour lever les verrous analytiques liés aux faibles teneurs en uranium et thorium dans ces échantillons (2-100 ppb), à la faible abondance des isotopes 230Th et 234U et à la faible prise d’essai.
Des tests préliminaires réalisés tout récemment sur des OES par les partenaires de ce consortium ont montré que ces approches nouvelles pourraient être couronnées de succès. Si c’était confirmé, cela ouvrirait de nouveaux horizons pour établir une chronologie détaillée de nombreux gisements MSA, alimenterait le débat sur l’émergence des comportements modernes au cours de la période du MSA et permettrait peut-être un jour de dater directement les coquilles gravées dont l’âge pourrait être voisin de 80.000 ans, ce qui n’a jamais encore été fait. Au-delà du MSA sud-africain, de nombreuses études pourraient être entreprises pour des sites archéologiques répartis sur toute la planète avec comme ambition, de revisiter la chronologie de la Préhistoire (<500 ka) sur tous les continents.
De plus, ces développements analytiques seront aussi très probablement transposables dans d’autres domaines, notamment les sciences de l’environnement, la sûreté nucléaire, ou encore l’industrie pétrolière où les avancées techniques ouvrent souvent des perspectives nouvelles.


Mots clés : Ablation Laser femtoseconde UV à fréquence élevée (fsLA-), Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICPMS), Datation par les séries de l’uranium (U-Th); Géochronologie; Coquilles d’œufs d’Autruches (OES) ; dents ; Art ; Préhistoire; Middle Stone Age (MSA); Hommes anatomiquement modernes ; émergence des comportements modernes ; Afrique du Sud.

PARTENAIRES:
Partenaire 1 = IRAMAT-CRP2A: UMR 5060 CNRS-Université Bordeaux Montaigne (France) + Préhistoriens d’Afrique du Sud, Allemagne, France;
Partenaire 2 = IPREM-LCABIE : UMR 5254 CNRS-Université de Pau et des Pays de l’Adour (France) ;
Partenaire 3 = LSCE/IPSL : UMR 8212 CEA-CNRS- Université Versailles Saint-Quentin (France).

Financement demandé à l’ANR = 126.9 k€.
Durée du projet = 24 mois, de Janvier 2017 à Décembre 2018.