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 32: Zircon automorphe
zoné issu de la cinérite de
Bosmoreau-les-Mines et
présentant en inclusion des
cristaux d'apatite en quantité
importante.
Lorsque ces inclusions sont synchrones de la croissance du minéral elles
posent seulement un problème de correction. En effet, la plupart (matériel vitreux,
apatite, quartz, feldspath) contiennent des proportions significatives de plomb
commun qui se rajoutent au plomb radiogénique contenu dans le zircon lors de
l'analyse. De plus, leur présence est responsable d'une déformation du réseau
cristallin susceptible de favoriser la mobilité des éléments en créant des zones de
diffusion préférentielle. Certaines inclusions (rutile, coesite, diamant…) permettent de
relier la croissance du zircon, et donc son âge, à un moment particulier de l'évolution
P-T enregistrée par la roche hôte. Cette particularité a été appliquée avec succès
dans le cas de roches métamorphiques (e.g. Rowley et al., 1997) où la présence de
coésite dans les zircons, stable seulement en conditions d’ultra haute pression,
permet d'interpréter l'âge des zircons comme correspondant à celui du
métamorphisme UHP. Il arrive également que le zircon intègre des phases très
riches en U et Th (e.g. uraninite) qui, en raison de leur forte activité radioactive, vont
dégrader l'état cristallin du réseau du minéral hôte (Figure 33). Ce processus de
métamictisation se rencontre également dans les zircons riches en uranium. Il est
caractérisé par le développement de zones amorphes (apériodicité atomique)
entraînant une diminution de la dureté du minéral et une susceptibilité plus
importante à la fracturation (Chakoumakos et al., 1987). Ces régions constituent des
sites privilégiés pour des pertes en Pb soit par diffusion volumique (Tilton, 1960;
Geisler et al., 2002) soit par lessivage sous l'effet de fluides de basses températures
(< 350°C, Pidgeon et al., 1966; Högdahl et al., 2001).
Figure 33: Cristal de zircon magmatique riche
en inclusions d'uraninite (en blanc)
responsables d'une métamictisation complète
du réseau cristallin (Orthogneiss de Kaduna
Nigéria). Le passage d'un réseau cristallin
ordonné à un matériel amorphe a effacé le
zonage originel ce qui indique que la
métamictisation favorise la diffusion des
éléments dans le réseau. La préservation de
ces structures métamictes indique également
que le minéral est resté longtemps à basse
température ou les processus de
recristallisation ne sont pas effectifs. On note
également que la forme automorphe initiale a
disparu.
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