Letteratura scientifica selezionata sul tema "Datation Rb-Sr"

La datation d’un événement spécifique de pression-température-temps-déformation-fluide est une question majeure en pétrologie métamorphique où les roches sont fortement déformées, modifiées chimiquement et déplacées par rapport à leurs protolithes. Comme les processus de recristallisation et de diffusion se produisent à l’échelle sub-millimétrique et en raison de la présence fréquente de zonations et d’inclusions dans les minéraux métamorphiques, l’utilisation de méthodes in-situ est nécessaire afin d’analyser les variations chimiques et isotopiques liées aux différents événements enregistrés dans un minéral ou une génération de minéraux. Ce travail se concentre sur l’implémentation de la méthode de datation Rb-Sr in-situ du mica et son application à la pétrologie métamorphique. Les analyses in-situ sont permises grâce à un système d’ablation laser couplé à un spectromètre de masse contenant une cellule de réaction entre deux quadrupôles qui permet la séparation des isotopes isobares 87Rb et 87Sr en utilisant un gaz de réaction (NO2). Cette méthode, avec la datation 40Ar-39Ar in-situ, sont les deux seules méthodes in-situ qui permettent de dater une phase dominante et ubiquiste des roches métamorphiques (le mica) sur une large gamme de faciès métamorphiques et d’âges. En outre, la méthode Rb-Sr in-situ nécessite peu de préparation par rapport à la méthode 40Ar-39Ar, et constitue donc une nouvelle méthode très compétitive. La biotite fournit des âges d’exhumation dans des contextes métamorphiques de température moyenne à élevée et le mica blanc fournit des âges de recristallisation dans des contextes de haute pression-basse température. L’application à 3 contextes (79 âges) de cette méthode couplée à d’autres méthodes de datation (titanite U-Pb, mica 40Ar-39Ar) ainsi qu’à des données structurales et pétrogéochimiques a permis une meilleure compréhension des événements tectonométamorphiques affectant les zones étudiées : 1) Un métamorphisme collisionnel cimmérien (∼200 Ma) dans le centre de l’Iran correspondant à un raccourcissement en dehors de la suture principale, suivi d’une exhumation depuis ∼170 Ma dans un contexte d’extension. 2) Plusieurs épisodes métasomatiques ponctuels (∼36 Ma et ∼12 Ma) et hétérogènes affectant une unité de "mélange" lors de l’exhumation sur l’île de Syros en Grèce. 3) Un enfouissement maximal diachronique (∼36-52 Ma) des différentes unités des Schistes Lustrés dans les Alpes occidentales. Ces résultats illustrent les possibilités de la méthode de datation Rb-Sr in-situ ainsi que son application efficace à la pétrologie métamorphique
Dating a specific pressure-temperature-time-deformation-fluid event is a major issue in metamorphic petrology where rocks are strongly chemically modified, deformed and displaced from their protoliths. Because recrystallization and diffusion processes occur at the sub-millimeter scale and because of the significant presence of zonations and inclusions in metamorphic minerals, the use of in-situ methods is mandatory in order to analyze the chemical and isotopic variations related to different events recorded within a mineral or mineral generation. This work focuses on the implementation of the Rb-Sr in-situ dating method of mica and its application to metamorphic petrology. In-situ analyzes are allowed thanks to a laser ablation system coupled to a mass spectrometer containing a reaction cell between two quadrupoles, which allows the separation of isobaric isotopes 87Rb and 87Sr using a reactive gas (NO2). This method, with the in-situ 40Ar-39Ar dating, are the only two in-situ methods that can date a dominant and ubiquitous phase of metamorphic rocks (mica) over a wide range of metamorphic grades and ages. Furthermore, the Rb-Sr in-situ method requires little preparation compared to 40Ar-39Ar, and is therefore a highly competitive new method. Biotite provides exhumation ages in medium to high-temperature metamorphic settings and white mica provides recrystallization ages in high pressure-low temperature contexts. The application to 3 contexts (79 ages) of this method coupled with other dating methods (U-Pb titanite, 40Ar-39Ar mica) as well as structural and petrogeochemical data allowed a better understanding of the tectonometamorphic events affecting the studied areas: 1) A Cimmerian collisional metamorphism (∼200 Ma) in central Iran corresponding to shortening outboard of the main suture, followed by exhumation since ∼170 Ma in an extensive context. 2) Several punctual and heterogeneous metasomatic episodes (∼36 Ma and ∼12 Ma) affecting a "mélange" unit during exhumation on the island of Syros in Greece. 3) A diachronous maximum burial (∼36-52 Ma) of the different units of the Schistes Lustrés in the Western Alps. These results illustrate the possibilities of the Rb-Sr in-situ dating method as well as its efficient application to metamorphic petrology

La nouvelle génération de la spectrométrie de masse à plasma induit par couplage inductif par ablation au laser (LA-ICP-MS/MS) et microsonde ionique IMS-1280-HR2 à haut pouvoir de résolution (~40 000) permettent d'analyser à l'échelle micro directement sur les minéraux et de résoudre les chevauchements isobares de 87Rb sur 87Sr en introduisant un gaz de réaction via une cellule de réaction et un haut pouvoir de résolution, respectivement. Les mesures isotopiques Rb-Sr des minéraux riches en Rb (par exemple, les micas et les feldspaths potassiques) par des méthodes in situ permettent de dater les minéraux dans les gisements miniers où les minéraux datables pour les systèmes isotopiques traditionnels (par exemple, U-Pb zircon) sont absents et/ou affectés par une altération qui perturbe les géochronomètres. Tester ces approches innovantes est l'objectif principal de cette thèse de doctorat. L'objectif de cette thèse est (i) de caractériser et de certifier les valeurs isotopiques Rb-Sr des MRs du mica et du feldspath qui conviennent à la datation Rb-Sr in-situ, (ii) de démontrer la faisabilité et capacité des méthodes in-situ pour mesurer le système isotopique Rb-Sr par LA-ICP-MS/MS et SIMS et (iii) d'appliquer la datation Rb-Sr in-situ en utilisant les MRs caractérisés et les conditions analytiques optimisées du LA-ICP-MS/MS à des études de cas géologiques. 4 MRs du CRPG comprenant la phlogopite Mica-Mg, la biotite Mica-Fe, la glauconite GL-O et le feldspath potassique FK-N sont caractérisés comme matériaux de référence potentiels pour les mesures in situ de Rb-Sr par LA-ICP-MS/MS. Les rapports isotopiques Rb/Sr et Sr des 4 MRs ont été déterminés par dilution isotopique TIMS et MC-ICP-MS. Les MRs sont évalués pour leur adéquation à la méthode de datation Rb-Sr in-situ. Les résultats suggèrent que Mica-Mg est le plus approprié pour la datation des échantillons de mica. Ensuite, l'effet de matrice de LA-ICP-MS/MS sur l'exactitude et la précision de la datation Rb-Sr est étudié en utilisant différentes matrices MRs (verre de silicate synthétique, verre géologique et poudre minérale MRs) et des échantillons de minéraux naturels. Le résultat montre une corrélation entre les compositions des éléments majeurs des matrices et la précision de 87Rb/86Sr mesurée par LA-ICP-MS/MS. Sur la base de ce résultat, une nouvelle approche utilisant des MRs mal appariées à la matrice est proposée et évaluée par rapport à l'approche utilisant des MR appariées à la matrice avec des échantillons minéraux cibles. Enfin, la datation Rb-Sr in-situ par LA-ICP-MS/MS s'applique à des études de cas pour contraindre les ages et la durée des processus de circulation des fluides dans la zone de détachement de Quiberon, dans le massif sud-armoricain (France). Sur la base de l'analyse in situ de phases multiples dans les leucogranites et les dykes pegmatiques associés, les résultats indiquent que les âges Rb-Sr vont de 300,6 ± 3,8 Ma à 281,2 ± 3,8 Ma, qui sont plus jeunes que les âges connus de mise en place des leucogranites syn-tectoniques dans ce domaine et correspondent à la minéralisation de l'Uranium à 270-300 Ma. Les âges Rb-Sr obtenus pour cette zone indiquent l'événement global de circulation de fluide qui a affecté le Domaine Sud-Armoricain entre 300 et 270 Ma. Cette thèse fournit les valeurs recommandées de 87Sr/86Sr et 87Rb/86Sr et les incertitudes associées pour les 4 MRs testés à utiliser pour la datation Rb-Sr in-situ par LA-ICP-MS/MS d'échantillons inconnus. Enfin, ce travail donne une caractérisation de l'effet de matrice et de nouvelles approches méthodologiques pour la datation in situ du Rb-Sr par LA-ICP-MS/MS pour des échantillons de matrices diverses à valider et à appliquer dans les gisements
The new generation of laser ablation inductively-coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS/MS) and SIMS IMS-1280-HR2 with high resolving powder (~40,000) allows to analyze at micro-scale level directly on minerals and resolve the isobaric overlaps of 87Rb on 87Sr by introducing a reaction gas via a reaction cell and high resolving power, respectively. Rb-Sr isotope measurements of Rb-rich minerals (e.g., micas and potassium feldspars) by in-situ methods enable to date minerals in ore deposits where datable minerals for traditional isotopic systems (e.g., U-Pb zircon) are lack and/or affected by alteration that disturbs the geochronometers. Testing these innovative approaches is the main objective of this PhD thesis. The aim of this thesis is (i) to characterize and certify the Rb-Sr isotopic values of mica and feldspar reference materials (RMs) suitable for in-situ Rb-Sr dating, (ii) to demonstrate the feasibility and capability of in-situ methods to measure Rb-Sr isotopic system by LA-ICP-MS/MS and SIMS and (iii) to apply in-situ Rb-Sr dating using the characterized RMs and optimized analytical conditions of LA-ICP-MS/MS to geological case studies. Four CRPG RMs including phlogopite Mica-Mg, biotite Mica-Fe, glauconite GL-O and potash feldspar FK-N are characterized as potential reference materials for in-situ Rb-Sr measurements by LA-ICP-MS/MS. Rb/Sr and Sr isotopic ratios of the four RMs were determined by isotope dilution TIMS and MC-ICP-MS. The RMs are assessed for their suitability for the in-situ Rb-Sr dating method. Results suggest that Mica-Mg is the most appropriate RM for dating of mica samples. Then, matrix effect of LA-ICP-MS/MS on accuracy and precision of Rb-Sr dating is investigated by using different matrix RMs (synthetic silicate glass, geological glass and mineral powder RMs) and natural mineral samples. The result shows a correlation between major element compositions of the RMs and accuracy of 87Rb/86Sr measured by LA-ICP-MS/MS. Based on this result, a new calibration approach using non matrix-matched RMs is proposed and evaluated comparing with a approach using RMs matrix-matched with target mineral samples. Finally, in-situ Rb-Sr dating by LA-ICP-MS/MS apply to case studies to constrain the timing and duration of fluid circulation processes at Quiberon detachment zone, South Armorican Massif (France). Based on the in-situ analysis of multiple mineral phases in leucogranites and associated pegmatic dykes, the results indicate that Rb-Sr ages ranges from 300.6 ± 3.8 Ma to 281.2 ± 3.8 Ma, which are younger than the known ages of emplacement of syn-tectonic leucogranites within this domain and are corresponding to the U mineralization at 270-300 Ma. Rb-Sr ages obtained for this zone indicate the global event of circulation of salty water which affected the South Armorican Domain between 300 and 270 Ma. This thesis provides the recommended 87Sr/86Sr and 87Rb/86Sr values and related uncertainties for the four tested RMs to use for in-situ Rb-Sr dating via LA-ICP-MS/MS. Finally, this work gives characterization of matrix effect and new methodological approaches for in-situ Rb-Sr dating by LA-ICP-MS/MS for samples with a variety of matrix to be further validated and applied in ore deposits

L'objectif de la thèse est de vérifier le long de la côte Est de l'Amérique du Sud le modelé qui lie la tectonique en extension accompagnant la formation d'une marge passive, avec la mise en place de certaines minéralisations filoniennes et l'occurrence de mécanismes diagénétiques dans les grands bassins sédimentaires limitrophes. Dans ce but, deux cents échantillons d'argiles ont été récoltés, préparés et analysés par diffraction de rayons X pour les sélectionner en vue de leur datation, depuis la Patagonie jusqu'au Nord du Brésil, et dans le bassin du Parana. Les âges K/Ar et Rb/Sr mesurés montrent : un évènement diagénétique daté de 200 Ma environ, et contemporain de la première fragmentation du Gondwana ; un évènement diagénétique de haute température de même âge que les basaltes du Parana, vers 145 - 135 Ma ; des mécanismes diagénétiques de plus basse température altérant les basaltes, et des minéralisations à F et U, dans l'intervalle 120 - 50 Ma. Ces deux derniers processus entrent dans le cadre de l'extension contemporaine de la formation de l'Atlantique Sud. Trois occurences minéralisées relèvent de mécanismes différents et leur âge les dissocie de la tectonique en extension de l'Atlantique Sud. L'altération diagénétique de basaltes du Parana est considérée comme responsable de la dispersion des datations K/Ar conventionnelles en roche totale. Tous ces résultats conduisent à la conclusion que les mécanismes liés à la tectonique en extension sont bien, là aussi, responsables à la fois de certaines venues minéralisées et de l'altération diagénétique dans les grands bassins sédimentaires voisins

L'application recente des methodes u-pb et pb-pb a la datation directe des carbonates offre un nouvel outil pour etablir la chronologie absolue des sequences sedimentaires. Cependant, les ages obtenus jusqu'a present ne permettaient pas de distinguer entre la periode de depot et les recristallisations diagenetiques du sediment. Au cours de ce travail, nous avons demontre que les ages radiometriques u-pb et pb-pb des dolomies et des calcaires du proterozoique moyen et superieur du craton sino-coreen sont plus anciens que le depot des formations; pour expliquer ces resultats, le modele de diffusion du radon est utilise. La migration de 222rn, preferentiellement a 219rn de periode tres courte, provoque un deficit de 206pb radiogenique. En consequence, les ages pb-pb et u-pb sont vieillis. Cette caracteristique a ete retrouvee dans les calcaires cambriens de st. Jean de la riviere (cotentin, france), mais pas dans les carbonates brioveriens (proterozoique superieur?) de bretagne centrale, ni dans les calcaires archeens du craton sud-africain (jahn et al, 1990). Comme dans toutes les methodes geochronologiques, la reussite d'une datation sur carbonate repose sur l'etat de fermeture du systeme u-pb. Toutefois, cette nouvelle technique a considerablement etendu le potentiel de datation directe des sequences sedimentaires qui reste un probleme majeur en sciences de la terre

Le complexe intrusif de Bono (association calco-alcaline corso-sarde, Sardaigne septentrionale) se caractérise par la mise en place successive de 3 intrusions de nature pétrographique différente faisant apparaitre une structure de type apparemment concentrique. De la périphérie vers le centre du complexe, on distingue l'intrusion tonalitique différenciée de Burgos, l'intrusion granodioritique à amphibole de Bottida puis l'intrusion granodioritique à biotite d'Emauru. Les enclaves microgrenues sombres constituent par leur abondance un trait caractéristique des granitoïdes du complexe de Bono, chaque population d'enclaves se caractérisant par un rapport FEOT/MGO constant. Cette association composite acide-basique (roche hôte-enclave) est interprétée en terme de mingling (mélange incomplet par opposition au mixing lorsque l'homogénéisation est complète). Les travaux antérieurs sur les granitoïdes de l'association calco-alcaline du batholite montrent que le mélange magmatique y constitue un processus largement répandu. Les enclaves de chaque intrusion, se caractérisent par 2 populations de cristaux : l'une relique ante-mélange, appartenant au magma basique : CPX+OPX+PLAP dans les enclaves de Burgos, CPX+PL dans les enclaves de Bottida, PL+HB brune dans les enclaves d'Emauru, est interprétée en terme de différenciation ante-mélange du liquide basique. La seconde population, volumétriquement prédominante et similaire à celle de la roche hôte correspondante, est synchroné à post-mélange. Dans le liquide basique générateur des enclaves de Burgos, les couples CPX-OPX sont cristallisés à 900-950 oc dans des conditions de PH2O relativement élevées. Dans les enclaves d'Emauru, les conditions de cristallisation de la HB sont de 850-920 oc pour 6-7 Kbar, soit environ 21 à 25 km de profondeur. De plus, la présence de reliques de cumulats dans certaines enclaves de Burgos en particulier, permet d'invoquer la différenciation par cristallisation fractionnée d'un basalte alumineux (HAB) en position basi-crustale. Ce processus se marque par un très net enrichissement en eau du HAB indépendamment du processus de mélange : de 1 à 4% d'eau dans Burgos, jusqu'à 5% dans Emauru. Nous observons ainsi un contraste très net entre la paragénèse ante-mélange du liquide basique de Burgos où elle est anhydré et celle des enclaves d'Emauru où elle est hydratée. Cet enrichissement en fluide qui se traduit par l'apparition de la HB brune, induit de nombreuses répercutions pétrologiques, en particulier l'arrêt de l'enrichissement en fer du liquide basique

Les nouvelles données structurales, géochimiques et géochronologiques indiquent un important volume de matériel d'âge protérozoïque supérieur dans le "complexe de base" et dans la "série de Poli". L'évolution tectonique et métamorphique est comparable pour les deux ensembles. Les caractéristiques géochimiques et isotopiques de l'essentiel des formations plutoniques et volcaniques de l'essentiel des formations plutoniques et volcaniques montrent qu'il s'agit de matériel juvénile nouvellement mis en place en bordure d'une croûte plus ancienne. Une chronologie des évènements panafricains est établie. Les nouveaux résultats permettent d'interprêter l'orogénèse panafricaine du Nord Cameroun en terme de tectonique des plaques

Durant l'orogène du "Pan-Africain" (~ 600 Ma), la région du Hoggar central, à l'instar de l'ensemble du Bouclier Touareg, a été intensément affectée. Cet évènement est accompagné de la mise en place d'ensembles magmatiques variés. Dans la région de Tamanrasset, deux magmatismes de nature différente sont mis en évidence : magmatisme subalcalin et magmatisme alumineux. Le premier est représenté par les massifs syn à tardi-orogéniques (Anfeg - Tifferkit), voire post-orogénique (Aheleheg') tandis que le second est exclusivement constitué par les plutons post-orogéniques (In-Tounine et intrusions granitiques à albite-topaze). Compte tenu des critères de terrain, pétrographiques, géochimiques et parfois isotopiques, trois groupes magmatiques peuvent être distingués.

Deux domaines tectono-métamorphiques sont distingués dans le Sud Ouest du Congo : la chaîne précambrienne du Mayombe qui s'étend le long du littoral atlantique depuis le Gabon jusqu'au Nord de l'Angola ; le socle polycyclique de Guéna. Les séries constituant la chaîne du Mayombe sont affectées par deux phases tectoniques qui correspondent aux déformations pan-africaines caractérisées par une schistosité I de direction N130 et pendage SW, une schistosité II, subverticale, sensiblement de même direction qui replisse la première. Elles ont été affectées par un métamorphisme de moyenne pression dont l'intensité diminue progressivement d'Ouest en Est depuis le faciès amphibolite jusqu'à l'anchizone. L'ensemble des formations de la chaîne du Mayombe résulterait de l'ouverture, puis de la fermeture d'un bassin océanique s'achevant par la colision entre un socle occidental, éburnéen (socle de Guéna) et deux socles archéens orientaux (le Chaillu au Nord et le Kasaï au Sud)

L'objectif de la thèse est de vérifier le long de la côte Est de l'Amérique du Sud le modèle qui lie la tectonique en extension accompagnant la formation d'une marge passive, avec la mise en place de certaines minéralisations filoniennes et l'occurrence de mécanismes diagénétiques dans les grands bassins sédimentaires limitrophes. Dans ce but, deux cent échantillons d'argiles ont été récoltés, préparés, et analysés par diffraction de rayons X pour les sélectionner en vue de leur datation, depuis la Patagonie jusqu'au Nord du Brésil, et dans le Bassin du Parana. Les âges K/Ar et Rb/Sr mesurés montrent: - un événement diagénétique daté de 200 Ma environ, et contemporain de la première fragmentation du Gondwana; - un événement diagénétique de haute température de même âge que les basaltes du Parana, vers 138 - 129 Ma; - des mécanismes diagénétiques de plus basse température altérant les basaltes, et des minéralisations à F et U, dans l'intervalle 120 - 50 Ma. Ces deux derniers processus entrent dans le cadre de l'extension, contemporaine de la formation de l'Atlantique Sud. Trois occurrences minéralisées relèvent de mécanismes différents et leur âge les dissocie de la tectonique en extension de l'Atlantique Sud. L'altération diagénétique de basaltes du Parana est considérée comme responsable de la dispersion des datations K/ Ar conventionnelles en roche totale. Tous ces résultats conduisent à la conclusion que les mécanismes liés à la tectonique en extension sont bien, là aussi, responsables à la fois de certains venues minéralisées et de l'altération diagénétique dans les grands bassins sédimentaires voisins.