Une datation absolue est une datation aboutissant à un résultat chiffré, exprimé en années. Elle peut concerner un événement, un objet, une couche géologique ou un niveau archéologique. Ce type de datation vient en opposition ou complément à une datation relative.
On exprime un âge, soit par rapport à l'an 0 de notre ère, soit par rapport à l'année 1950.
La référence utilisée est indiquée par un suffixe apposé derrière la valeur numérique de l'âge :
Le plus souvent, les méthodes de datation absolue utilisent des phénomènes de transformations physico-chimiques dont la vitesse est connue : la mesure du degré de transformation permet de dater le début du processus considéré. Les méthodes de datation absolue peuvent être classées en quatre groupes principaux, selon qu'elles se basent sur la décroissance radioactive, les défauts cristallins, la diffusion chimique ou la cyclicité de certains phénomènes.
On distingue les méthodes directes des méthodes isochrones. Les premières sont ainsi qualifiées car on y applique directement la loi fondamentale de la radioactivité reliant l'activité au nombre d'atomes radioactifs initialement présents, qui donne directement accès à l'âge. Ce type de méthode nécessite de connaître l'abondance initiale de l'isotope utilisé, ce qui n'est possible que rarement. Les méthodes isochrones visent à éliminer cette inconnue par divers raisonnements propres à la géochimie.
La méthode isochrone de datation met à profit la désintégration radioactive d'un isotope-père P en un isotope-fils stable F, quand l'élément chimique dont F est un isotope a au moins un isotope stable et non radiogénique Φ. Les rapports isotopiques d'un échantillon d'âge t et ayant évolué en système fermé vérifient la relation :
où λ désigne la constante radioactive de l'isotope P, et (F/Φ)0 la valeur initiale du rapport isotopique (F/Φ).
Si plusieurs échantillons (de roches ou de minéraux), formés en même temps avec le même rapport isotopique initial (F/Φ)0, ont ensuite évolué en système fermé, leurs points représentatifs dans un diagramme {x = (P/Φ), y = (F/Φ)} sont alignés sur l'« isochrone », une droite d'équation y = a x + b avec a = eλ t – 1 et b = (F/Φ)0. On en déduit aisément l'âge : t = ln(1+a)λ ou, compte tenu de la relation λT = ln 2 entre la constante radioactive λ et la période radioactive T :
Or x et y sont mesurables : l'observation d'un alignement des points représentatifs des échantillons dans le « diagramme isochrone » {x,y} conforte les hypothèses ci-dessus et fournit l'âge t ainsi que le « rapport initial » (F/Φ)0. En pratique on procède, compte tenu des erreurs expérimentales, à une régression linéaire qui fournit les valeurs de a (donc aussi de t) et de (F/Φ)0 ainsi que leurs incertitudes.
