Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS ...

Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS): Principes, Complexités & Perspectives
grâce à des modèles d'évolution de la composition isotopique en Pb en milieu crustal
(Stacey & Kramers, 1975; Cumming & Richards 1975).
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LES DIFFERENTES TECHNIQUES DE
DATATION U-Pb
A
LORS QUE LES premières datations U-Pb (Nier, 1939) ont été réalisées sur
des minéraux très riches en uranium (uraninite, pechblende…),
l'amélioration des techniques analytiques a rapidement permis de doser des
quantités d'U et de Pb de plus en plus faibles, permettant ainsi d'accéder à l'étude
d'autres minéraux accessoires plus couramment répandus (zircon, monazite, par
exemple). Les quantités nécessaires à l'analyse restaient toutefois toujours très
importantes ce qui représentait un travail considérable de concentration et de
purification des phases minérales. Une des toutes premières conclusions à ce genre
d'étude fut cependant de mettre en évidence de façon claire la mobilité des éléments
au sein du réseau cristallin et la possibilité que les chronomètres puissent se
comporter en système ouvert (Wetherill, 1956, Tilton et al, 1957). Bien que cette
observation soit en elle-même une source de complexité en ce qui concerne
l'interprétation des résultats, elle permit cependant d'évaluer certains des paramètres
importants impliqués dans la mobilité des éléments chimiques dans le réseau
cristallin comme, par exemple, la relation entre la teneur en U des minéraux et le
degré d'ouverture (discordance) du système U-Pb (Silver and Deutsch, 1963). Le
retour de la mission Apollo et des échantillons lunaires a permis un véritable essor
dans le domaine de la géochimie dans son ensemble et, en particulier, en
géochronologie au cours des années 70. Ces échantillons possédaient un caractère
si précieux d’un point de vue scientifique que les laboratoires impliqués dans leur
étude ont été contraint à développer des techniques permettant l'analyse de
quantités de plus en plus petites avec une précision de plus en plus grande. Dans le
domaine de la géochronologie par dilution isotopique et spectrométrie de masse à
source solide (ID-TIMS), la conséquence directe fut la miniaturisation des techniques
de séparation chimique (Krogh 1973) et l'abaissement des blancs de pollution
permettant ainsi l'analyse de quelques milligrammes (1 à 3 mg) de minéraux
accessoires. Il faut noter qu’auparavant les quantités de minéraux accessoires
nécessaires pour une datation étaient supérieures à 10 mg. Dès cette époque, des
travaux pionniers démontrèrent la faisabilité de la datation d'un seul grain de zircon
(Lancelot et al., 1975) puis de portions de grain (e.g. Krogh, 1982; Schärer et Allègre,
1982) et ce, avec une grande précision.
C'est également à cette époque que commencèrent à se développer, de façon
importante, les analyses ponctuelles de géochronologie U-Pb par sonde ionique
(SIMS ou Secondary Ion Mass Spectrometry; Figure 4).
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