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

53 CHAPITRE 2
CHAPITRE 2
DISTRIBUTIO� DE LA POROSITE DE L’ECHELLE
I�TRODUCTIO�
CE�TIMETRIQUE A MICROMETRIQUE PAR
AUTORADIOGRAPHIE
Actuellement, la technique d’autoradiographie est largement utilisée en sciences
techniques et médicales. Par opposition à radiographie, le terme autoradiographie est employé
quand l'échantillon lui-même est source de rayonnement. Dans le domaine des matériaux, la
technique d’autoradiographie a permis de quantifier la distribution spatiale de porosité de
divers matériaux avec la méthode d’imprégnation par la résine de MéthylMéthAcrylate dopée
au Tritium ( 3 H) ou au Carbone 14 ( 14 C) (Hellmuth et al., 1993, Siitari-Kauppi et al., 1998 ;
Siitari-Kauppi, 2002, Sammartino et al., 2002, 2003, Prêt 2003, Prêt et al., 2004, Cassiaux,
2004, Sardini et al.,2006, Kelokaski, 2006). L’autoradiographie de la surface d’un matériau
imprégné par la résine 3 H/ 14 C-MMA permet d’obtenir une image latente de la distribution
spatiale de l’activité du traceur. En couplant son étude densitométrique à celle de sources de
calibrations, celle-ci est convertie en une carte numérique de la distribution spatiale de la
porosité connectée vue par cette molécule sonde (Hellmuth et al., 1993). En combinant la
technique d’autoradiographie à des méthodes de cartographies minérales, il est possible de
déterminer la porosité connectée spécifique de chaque espèce minérale composant un
matériau rocheux (Oila et al., 2005, Sardini et al., 2006, Kelokaski et al., 2006) et de mettre en
lumière les chemins préférentiels et les minéraux comportant des sites d'échanges potentiels
dans le cas de roches hétérogènes. La détermination des porosités connectées spécifiques de
chaque espèce minérale est particulièrement bien adaptée aux roches cristallines car
l’autoradiographie possède une résolution spatiale (∼20µm) nettement inférieure à celle de la
taille des minéraux étudiés (>100µm). En revanche pour les matériaux finement divisés tels
que les roches sédimentaires à dominante argileuse, la résolution spatiale est du même ordre