Géosciences Montpellier
Université de Montpellier
Campus triolet cc060
Place eugène bataillon
34095 montpellier cedex05
FRANCE
Plateforme du sous-réseau Gaz Rares du réseau REGEF
Matériel
Lignes d’extraction et d’analyse de l’Argon
Spectromètres de masse Thermo ARGUS VI
La plate-forme GRGM dispose de deux spectromètres multi-collection ARGUS VI (Thermofisher) équipés de 5 cages de Faraday et d’un multiplicateur CDD pour une mesure précise de l’36Ar. La mesure des différents isotopes de l’argon se fait simultanément, d’où un gain de temps analytique et de précision des rapports isotopiques.
L’un des deux ARGUS VI, acquis en 2011, est équipé de 5 cages de faraday avec des résistances en 1012 ohm et d’un CDD et est relié à une ligne automatisée d’extraction/purification des gaz de faible volume comprenant 2 getters SAES et deux chambres à échantillons montées avec des hublots en ZnSe et quartz traité UV. Trois lasers permettent d’extraire l’argon des échantillons : un laser CO2 émettant dans l’infra-rouge pour un dégazage progressif des minéraux classiques (feldspath, amphibole, micas, …) et moins classiques (jarosite, cryptomelane, …) en monograin ou micro-population, un laser UV à 266 nm pour l’analyse des minéraux in situ sur section polie et un laser-fibre pour un dégazage progressif des minéraux argileux (celadonite, glauconite, illite, …). L’ensemble de la procédure analytique est contrôlé sous Labview et les calculs sont réalisés à l’aide du logiciel ArArCALC. Chaque jour 40 à 50 analyses (étapes de chauffage), y compris l’analyse des blancs réalisée tous les 2 ou 3 steps, peuvent être réalisées sur cet instrument. La discrimination de masse du spectromètre est suivie quotidiennement.
L’autre Argus VI vient d’être acquis, en novembre 2023, et est en cours d’installation. Il est équipé de 5 cages de faraday avec des résistances en 1013 ohm et d’un CDD permettant ainsi de mesurer l’36Ar soit sur une cage soit sur le CDD. Le rapport signal sur bruit est grandement amélioré par rapport aux instruments de génération antérieure et permettra d’analyser avec une grande précision des échantillons très jeunes et de très petite tailles. Il est relié à une ligne automatisée d’extraction/purification des gaz de faible volume comprenant 4 getters SAES et un piège froid. Il sera dédié principalement à l’analyse des minéraux argileux (celadonite, glauconite, illite, …).
Spectromètre de masse MAP215-50
Le spectromètre MAP215-50 est un instrument équipé d’une source Nier et d’un multiplicateur d’électrons et il est lié à une ligne dédiée au développement de l’analyse simultanée du K et des isotopes de l’Ar par ablation laser permettant ainsi la datation K/Ar d ‘échantillons potassiques. Le couplage physique des analyses élémentaires/isotopiques est simplifié l’utilisation d’un même laser émettant dans l’UV (Nd:YAG), cette longueur d’onde permettant à la fois de produire le plasma élémentaire pour l’analyse du K par Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) et d’extraire l’Ar contenu dans l’échantillon. Cette technique d’ablation est classiquement utilisée pour la datation 40Ar/39Ar. L’ablation est réalisée dans une chambre sous vide muni d’un hublot de quartz ultra pur qui permettra une transmission optimum du faisceau pour l’analyse LIBS. La technique LIBS repose sur l’interaction d’un laser pulsé avec le matériau à analyser, ce qui induit la vaporisation de la matière et la formation d’un plasma. L’analyse du spectre d’émission du rayonnement du plasma permet d’accéder à la composition atomique élémentaire de l’échantillon. L’analyse de l’argon est réalisée en détendant le gaz dans la ligne ultra-vide vers le spectromètre de masse.
Ce spectromètre peut également être connecté à une ligne automatisée de faible volume pour l’analyse des isotopes de l’argon et le dégazage des échantillons est réalisé à l’aide d’un laser CO2 émettant dans l’infra-rouge dont le faisceau est focalisé par un jeu de lentilles au travers d’un hublot en séléniure de zinc. Le gaz est purifié par des getters SAES et un piège à l’azote liquide.
Ligne d’extraction et d’analyse de l’Hélium
Pour la méthode (U-Th-Sm)/He, une ligne automatisée d’extraction et d’analyse de l’hélium permet l’analyse de monograin d’apatite et de zircon. Ces cristaux sont placées sous ultra-vide dans des capsules en platine ou niobium et chauffées à l’aide d’un laser à diode avec une longueur d’onde de 1090 nm. L’4He libéré est spiké par de l’3He, purifié par des getters SAES et piégé sur un cryostat JANIS. L’hélium libéré par une faible remontée en température du cryostat est analysé sur un Quadrupole PrismaPLus QMG 220. Entre 5 et 10 grains sont analysés par échantillon et sont intercalés régulièrement avec des standards (apatite Durango et zircon Fish Canyon Tuff). Après extraction de l’hélium, les apatites et zircons sont dissouts suivant les procédures standards puis analysées au service ICP-MS de la plate-forme AETE-ISO de l’OSU OREME.
Personnels
Responsable technique : Michaël BONNO
Courriel : michael.bonno [at] umontpellier.fr
Responsable scientifique : Philippe MUNCH
Courriel : philippe.munch [at] umontpellier.fr
Nicolas ARNAUD
Courriel : nicolas.arnaud [at] umontpellier.fr
Arthur IEMMOLO
Courriel : arthur.iemmolo [at] umontpellier.fr
Céline MARTIN
Courriel : celine.martin [at] umontpellier.fr
Localisation
Bât. 22
Campus Triolet
Adresse postale :
GEOSCIENCES MONTPELLIER
Université de Montpellier – CC 60
Place Eugène Bataillon
34095 MONTPELLIER Cedex 5
FRANCE
Accès véhicules :
475 Rue du Truel
34090 MONTPELLIER