Le laboratoire de Rennes possède [nouvellement] une ligne d’extraction de l’hélium sur cristaux, ainsi qu’une capacité analytique de détermination des teneurs élémentaires des cristaux (majeurs et traces). Cette double compétence permet la production de données thermochronologiques (U-Th-Sm)/He, complémentaire aux méthodes déjà présente au laboratoire : datation AFT, U-Pb et analyses par LA-ICPMS en général (plateforme GeOHeLiS, Marc Poujol).
Capacité productive :
Picking :
Le laboratoire dispose d’une loupe binoculaire adaptée au picking de cristaux (Olympus SZX16, avec lumière réfléchie/transmise, polarisée/analysée…), couplée à une caméra et un logiciel de mesure automatique de taille des grains.
Hélium :
La ligne d’extraction de l’hélium permet une analyse entièrement automatique grâce à l’utilisation de composants entièrement électro-contrôlables, ainsi que plusieurs logiciels de contrôle développés sous LabVIEW. L’utilisation de la ligne pour des analyses en routine peut donc être réalisée en sécurité et en autonomie par un utilisateur après ½ journée de formation.
Pour les analyses en routine sur les apatites, les capacités de la ligne (cf. ci-après) permettent une analyse en direct du gaz durant la chauffe. Le parti pris du laboratoire est donc de réaliser des chauffes en rampe (20min-1050 °C) avec analyse des gaz en direct, ce qui permet de quantifier de nombreuses incertitudes inhérentes à la méthode (U-Th-Dm)/He (ex. : inclusion, zonation, diffusion complexe…).
La ligne possède une planchette de 35 positions (7 standards + 28 grains d’échantillons) et un automatisme complet (utilisateur en simple surveillant, aucune action nécessaire après le lancement des analyses). En considérant un temps d’analyse de ~30 min, il est donc possible d’analyser une planchette en 1 jour et demi. La production maximale est donc estimée à ~100 analyses par semaine, soit ~80 grains non standards.
Chimie :
Le laboratoire effectue en routine les analyses d’éléments majeurs et traces (par calibration sur gamme étalon) en phase liquide sur un triple-quadrupôle. La résolution obtenue par le triple-quadrupôle (0,1 <ppt) nous permet de réaliser les analyses des cristaux après une dissolution/dilution dans 10 à 2 ml de HNO3 à 2 %.
À l’heure actuelle, seule la dissolution des apatites a été effectuée au laboratoire.
Détail de la ligne d’extraction de l’hélium :
Le système d’extraction repose sur une plateforme XY automatisée, un laser infrarouge et un pyromètre/caméra permettant le contrôle de la température (plage 250-1200 °C). L’installation permet un couplage Laser-pyromètre et une chauffe des échantillons selon de multiples méthodes (ordre de température unique, rampe de chauffe…).
Le système de purification des gaz est flexible et peut-être adapté en fonction du type d’échantillon (Apatite, Zircon, Oxide…). Il se compose de : un charbon actif, une mousse de titane et son four, 2 Getters SEAS GP50 et un piège cryogénique « tête froide » avec une température minimale de 10-12 ° K.
L’analyse de l’hélium à proprement parler est faite sur un quadrupôle PrimaPlus QMG220, avec une quantification du 4He par spiking de 3He suivant une approche similaire à celle développée par C. Gautheron et réalisée anciennement au laboratoire GEOPS (Univ Paris Saclay, Gautheron et coll. (2021)).
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