Laboratoire méditerranéen de préhistoire Europe Afrique Lampea

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Chronology of the earliest human settlement in China / HAN Fei

[Soutenance de thèse]

The contribution of ESR dating method

vendredi 9 décembre 2011 à 10 heures
Paris (Institut de Paléontologie humaine)

Jury
- Jean-Jacques BAHAIN, Maître de Conférences, HDR, Muséum National d’Histoire Naturelle, Directeur de thèse
- Eric BOEDA, Professeur, Université Paris X, Nanterre, rapporteur
- Christophe FALGUERES, Directeur de Recherche CNRS, Muséum National d’Histoire Naturelle, examinateur
- François SEMAH, Professeur, Muséum National d’Histoire Naturelle, examinateur
- YIN Gongming, Professeur, China Earthquake Administration, Beijing, Chine, examinateur
- ZHOU Liping, Professeur, Peking University, Beijing, Chine, rapporteur6

Résumé
L’étude des sites archéologiques de la fin du Pliocène et du Pléistocène inférieur en Asie de l’Est peut aider à comprendre quand a eu lieu la première sortie d’Afrique des hominidés et de savoir comment s’est effectué le peuplement de l’Asie. Certaines preuves de la présence des premiers hominiens en Chine ne sont pas toujours reconnues, principalement à cause d’une incertitude chronologique, ces sites étant au-delà de la limite d’applicabilité de la méthode U-Th et ne présentant pas de matériaux volcaniques permettant d’utiliser les méthodes K-Ar ou Ar-Ar. La méthode de datation ESR/U-Th combinée peut aider à résoudre ce problème, parce que son application sur les dents fossiles permet potentiellement de dater des sites de plus de 1 Ma, si la précision de la reconstruction de l’histoire de l’absorption de l’uranium dans l’échantillon le permet. Un paramètre p de diffusion de l’uranium doit être défini pour chaque tissu dentaire et l’âge obtenu par le modèle ESR-US est moins incertaine que ceux déterminés par les modèles ESR conventionnels EU (absorption précoce) et LU (absorption linéaire). Dans ce travail, la méthode de datation combinant ESR et U-Th a été appliquée à la datation de dents fossiles de deux sites pléistocène inférieur de Chine, Longgupo et Donggutuo. Cette étude montre que cette méthode peut être utilisée pour dater des sites archéologiques anciens, mais certains challenges demeurent. Un des principaux problèmes pour les deux sites est la détermination de la paleodose. Une analyse comparative montre que l’utilisation d’une fonction de saturation à double exponentielle permet d’obtenir systématiquement un meilleur ajustement aux points expérimentaux qu’une fonction de saturation conventionnelle à simple exponentielle. Par ailleurs, une autre difficulté de la datation du site de Longgupo se trouve dans la reconstruction du débit de dose gamma externe, qui contribue fortement (plus de 50%) à la dose totale. En raison du caractère hétérogène des dépôts sur le site de Longgupo, la dose de rayonnement gamma joue un rôle clé sur les résultats finaux, et cela nous conduira dans le futur à revisiter le site afin de déterminer ce paramètre plus précisément. Enfin, l’étude du site de Donggutuo montre la grande difficulté de la datation des sites anciens de plein air, les échantillons de dents ayant pu subir des lessivages d’uranium qui ne peuvent pas être déterminés par le paramètre de diffusion du modèle ESR-US et rendent le calcul de l’âge impossible avec ce modèle.
Bien que ces défis demeurent pour la datation des échantillons anciens fossiles par la méthode combinée ESR / U-Th, cette étude démontre la faisabilité de son application sur la datation des sites chinois du début du Pléistocène. Les résultats de cette étude placent chronologiquement le site de Longgupo entre 1,3 et 1,7 Ma, faisant de ce dernier la plus ancienne preuve de présence humaine dans le sud de la Chine.

Mots-clés
datation ESR/U-Th combinée, dent fossile, Chine, Pléistocène inférieur, Site de Longgupo, Site de Donggutuo