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
a. Le biais en masse
Le biais en masse résulte principalement d'un effet espace-charge qui se produit
dans le plasma et au niveau de l'interface de la machine (Hirata, 1996). Ce
fractionnement se produit lorsque les électrons produits par ionisation des atomes
dans le plasma sont retirés du faisceau. Les ions restants subissent alors une
répulsion importante du fait de leurs charges positives qui ne sont plus équilibrées
par les électrons. Les isotopes légers étant plus facilement dispersés, ce
fractionnement favorise les isotopes lourds qui restent plus près de la trajectoire
ionique. L'amplitude de ce biais en masse est évaluée par mesure répétitive de
standards artificiels (e.g. NIST SRM 610 ou 612) ou naturels (e.g. zircon 91500) de
composition isotopique connue. Les analyses réalisées sur des matériaux ayant des
compositions et des propriétés différentes (Figures 18) indiquent des biais en masse
de même ordre de grandeur, entre 0.15-0.20% pour un ICP-MS quadripolaire.
Figure 18: Discrimination en masse observée sur un ICP-MS quadripôlaire VG Plasmaquad II et un
laser Nd:YAG 266 nm ( Bruguier et al., 2001). Les barres d'erreur sont à ±1.
Ceci suggère que, en dépit de propriétés optiques, chimiques et minéralogiques
différentes, le biais en masse lors de l'ablation laser dans le domaine de l'ultra-violet,
n'est pas contrôlé par les propriétés du matériel cible. La mesure des rapports
isotopiques du Pb ne nécessite donc pas de standards de même matrice. La
correction du biais en masse est effectuée suivant la relation:
R c = R m x (1 + C) m
où:
m: différence de masse des deux isotopes considérés,
C: facteur de correction,
R c et R m : rapports corrigés et mesurés respectivement.
Les résultats obtenus à l’aide d'un ICP-MS à secteur magnétique (Figure 19)
indiquent que les valeurs de discrimination de masse sont significativement plus
basses (typiquement de l'ordre de 0.03 à 0.10%) que celles obtenues à l’aide d’un
ICP-MS quadripolaire. Cette différence résulte probablement du fait que, dans le cas
d’une ICP-MS à secteur magnétique, l'interface est portée à haute tension (environ
45