Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...

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175 CHAPITRE 5 carte de C u apparait également moyennée par rapport à celles du Ca et Al, ce qui est cohérent avec les résolutions obtenues théoriquement (résolution éléments majeurs > résolution du C u). Le volume d’interaction du C u étant plus grand que le déplacement platine (2 ou 3 µm/pixel), les concentrations en C u en chaque point d’analyse sont donc influencées par leur voisinage de points. Ca Al Cu (a) (b) (c) Fig. 5.8 : Cartes élémentaires du (a) Ca, (b) Al et (c) Cu obtenues en microsonde électronique pour l’échantillon EST 26059 après diffusion du C u 2+ et imprégnation par la résine MMA (pour le C u, une échelle logarithmique de niveaux de gris est utilisée) obtenues en microsonde électronique (30×30 avec une résolution de 3 µm/pixel, temps d’analyse : 110 ms pour le Ca et Al et 1 s pour le C u). 2.2 Construction des cartes de minéraux couplée à la détection du C u La faisabilité de l’acquisition de cartographies élémentaires en concentrations traces et majeures ayant été démontrée pour les techniques de microLIBS et de microsonde électronique, il convient à présent de définir une méthodologie d’obtention des cartes de minéraux à partir des cartes d’éléments majeurs. Pour la microsonde électronique, celles-ci sont réalisées à partir du logiciel µphaseMAP (Prêt, 2003) qui utilise un système de projections des points d’analyse dans des diagrammes ternaires de composition. La relative similitude des informations fournies par la microLIBS et la microsonde électronique permet d’utiliser l’approche développée par Prêt (2003) pour la microLIBS en tenant compte de ses spécificités. C Max Min

176 CHAPITRE 5 2.2.1 Microsonde électronique A partir du logiciel µphaseMAP, le pourcentage massique de chaque élément Ai (wt %) est tout d’abord converti en pourcentage molaire Ai (mol %) pour chaque pixel : Ai ( wt %) M Ai Ai( mol %) = [5.7] ⎛ A ⎞ i ( wt %) ∑ ⎜ ⎟ i ⎝ M Ai ⎠ Le logiciel utilise ensuite un système de projection de chaque pixel dans des diagrammes ternaires de composition. Les diagrammes ternaires sont classiquement utilisés en Sciences de la Terre afin d’identifier une espèce minérale à partir d’analyses ponctuelles. Les 3 pôles du diagramme peuvent être formés à partir d’un seul élément ou en combinaison. Lorsque les pixels sont identifiés comme appartenant à une espèce minérale ceux-ci sont attribués sur la carte minérale. L’identification complète de l’ensemble des minéraux s’effectue par la construction d’une succession de diagrammes. Lorsqu’un pixel est attribué à un minéral, il n’est plus pris en compte dans les diagrammes suivants. L’identification d’un minéral peut également s’effectuer en 2 étapes : (i) l’identification d’une famille de minéraux dans un premier diagramme puis (ii) l’identification de chacune des espèces dans un second. Lorsque les points d’analyses sont composés de plusieurs phases minérales, ceux-ci s’alignent sur des droites de mélange entre les différents pôles purs positionnés théoriquement sur le diagramme à partir de leur formule structurale. Le choix de l’appartenance à une phase est fixé approximativement à 50% du mélange. Chaque roche étant composée de divers assemblages minéralogiques, la réalisation de leurs cartes minérales nécessite la mise en œuvre de diagrammes adaptés. Pour cette étude, nous avons employé la combinaison de diagrammes précédemment mise au point par Dimitri Prêt pour l’argilite (à partir des cartes minérales acquises lors de la thèse de Rachelle Jorand (IPGP, 2006), la combinaison de diagrammes a été employée au cours du chapitre 3 de cette étude). La figure 5.11 représente la distribution des points d’analyses obtenus pour l’échantillon EST 26059 dans les différents diagrammes. 8 phases minérales sont identifiées : quartz, feldspath, mica, kaolinite, calcite, dolomite, sidérite, matrice argileuse, pyrite (Fig. 5.9 et 5.10). Deux remarques concernant la construction de la carte de minéraux peuvent néanmoins être adressées : (i) Dû à l’analyse du C u, le Soufre n’est pas cartographié pour cette étude ce qui modifie la procédure de détection de la pyrite. En effet celle-ci est attribuée à partir d’un diagramme S-

175 CHAPITRE 5<br />

carte de C u apparait également moyennée par rapport à celles <strong>du</strong> Ca <strong>et</strong> Al, ce qui est cohérent<br />

avec les résolutions obtenues théoriquement (résolution éléments majeurs > résolution <strong>du</strong> C u).<br />

Le volume d’interaction <strong>du</strong> C u étant plus grand que le déplacement platine (2 ou 3 µm/pixel),<br />

les concentrations en C u en chaque point d’analyse sont donc influencées par leur voisinage<br />

de points.<br />

Ca Al Cu<br />

(a) (b) (c)<br />

Fig. 5.8 : Cartes élémentaires <strong>du</strong> (a) Ca, (b) Al <strong>et</strong> (c) Cu obtenues en microsonde électronique<br />

pour l’échantillon EST 26059 après <strong>diffusion</strong> <strong>du</strong> C u 2+ <strong>et</strong> imprégnation par la résine MMA<br />

(pour le C u, une échelle logarithmique de niveaux de gris est utilisée) obtenues en microsonde<br />

électronique (30×30 avec une résolution de 3 µm/pixel, temps d’analyse : 110 ms pour le Ca<br />

<strong>et</strong> Al <strong>et</strong> 1 s pour le C u).<br />

2.2 Construction <strong>des</strong> cartes de minéraux couplée à la détection <strong>du</strong> C u<br />

La faisabilité de l’acquisition de cartographies élémentaires en concentrations traces <strong>et</strong><br />

majeures ayant été démontrée pour les techniques de microLIBS <strong>et</strong> de microsonde<br />

électronique, il convient à présent de définir une méthodologie d’obtention <strong>des</strong> cartes de<br />

minéraux à partir <strong>des</strong> cartes d’éléments majeurs. Pour la microsonde électronique, celles-ci<br />

sont réalisées à partir <strong>du</strong> logiciel µphaseMAP (Prêt, 2003) qui utilise un système de<br />

projections <strong>des</strong> points d’analyse <strong>dans</strong> <strong>des</strong> diagrammes ternaires de composition. La relative<br />

similitude <strong>des</strong> informations fournies par la microLIBS <strong>et</strong> la microsonde électronique perm<strong>et</strong><br />

d’utiliser l’approche développée par Prêt (2003) pour la microLIBS en tenant compte de ses<br />

spécificités.<br />

C<br />

Max<br />

Min

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