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
Figure 4: Sonde ionique SHRIMP II installée à l'Université de Curtin (Perth, Australie Occidentale)
Les premiers résultats (Andersen et al., 1970; Andersen & Hinthorne 1972;
Andersen 1973) portèrent sur la datation de silicates et phosphates issus
d'échantillons lunaires d'âge compris entre 3 et 4 Ga. L'appareil utilisé à l'époque
possédait une faible résolution en masse ne permettant pas de séparer
complétement les interférences observées sur les isotopes du Pb et la limite de
détection ne permettait pas non plus la mesure du 204 Pb, rendant ainsi impossible la
mise en œuvre d'une correction du Pb commun.
L'analyse U-Pb par voie ponctuelle, au contraire de la méthode
conventionnelle, permet d'étudier des portions de grains, sans manipulation chimique
préalable, et ce, en utilisant un faisceau ionique capable d'éroder progressivement la
surface de l'échantillon puis d'analyser la composition isotopique du nuage d’ions
ainsi produits. Bien que, dans un premier temps limitée à l'analyse des rapports
207 Pb/ 206 Pb (e.g. Andersen 1973), cette technique a rapidement évolué afin de
permettre la mesure fiable des rapports Pb/U (Hinthorne et al., 1979). Les progrès
analytiques constants, et en particulier l'utilisation de la haute résolution (e.g.Hinton
& Long, 1979) pour résoudre les interférences moléculaires observées sur les
isotopes du Pb, ont depuis permis d'appliquer avec succès cette technique à la
datation d'échantillons d'âges très variés (Froude et al., 1983; Compston et Pidgeon,
1986; Deloule et al., 2001) ou à des phases minérales ayant préservées au niveau
de leur structure interne une grande complexité (Black et al., 1986; Williams &
Claesson, 1987; Compston & Kröner, 1988; Kinny et al., 1988). Par rapport à la
méthode conventionnelle de spectrométrie de masse à source solide (ID-TIMS), les
analyses par sonde ionique se révèlent moins précises. Cette technique ne permet
pas de distinguer une séquence d'évènements se produisant dans un intervalle de
temps limité (< 15 Ma). La méthode est cependant beaucoup plus rapide, quasiment
non destructrice, et présente une résolution spatiale de quelques dizaines de
microns ce qui permet l'analyse individuelle de différentes parties d'un même cristal
pouvant correspondre à une croissance polyphasée.
Les sondes ioniques sont donc des appareils de choix pour déterminer l'âge
d'échantillons ou de minéraux très complexes. C'est le cas par exemple, de roches
polymétamorphiques ou bien pour les études visant à déconvoluer le spectre d'âge
des populations de zircons détritiques ou encore celles visant à déterminer, dans les
granitoïdes, l'âge des matériaux sources ayant subi le processus de fusion partielle.
Bien que ces appareils soient de plus en plus répandus, leur nombre reste
cependant limité ce qui restreint leur accessibilité. Cette rareté est sans doute
directement corrélée au prix élevé de ces appareillages.
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