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[News INSU-CNRS] Datation U-Pb appliquée aux cristaux de fluorite

[News INSU-CNRS] Datation U-Pb appliquée aux cristaux de fluorite

La couverture sédimentaire reposant en discordance sur un socle cristallin peut héberger de grandes concentrations de minéraux à intérêt économique. Ces dépôts sont généralement le résultat de multiples épisodes d’écoulement de fluides. La reconstitution de la chronologie de ces circulations de fluides minéralisateurs est essentielle pour construire des modèles génétiques robustes. Ces dernières années, la géochronologie U-Pb in situ a été appliquée avec succès à un nombre croissant de matrices minérales. Comme d’autres minéraux, la fluorite incorpore de l’uranium et du plomb dans son réseau cristallin en substitution de Ca2+, typiquement à de faibles concentrations de quelques ppb à quelques ppm. Dans cette étude, la distribution spatiale de ces éléments substitués a été imagée à multi-échelle avec une résolution spatiale de 50nm à 1 micromètre par fluorescence X sur la ligne de lumière Nanoscopium du synchrotron SOLEIL. L’expérience a été réalisée sur des cristaux de fluorite naturels provenant d’un gisement de fluorite situé à l’interface socle-couverture, localisé à Pierre-Perthuis dans le Morvan. Les cartographies élémentaires révèlent une bande de croissance externe au sein de laquelle l’uranium est concentré à quelques dizaines de ppm. Cette génération de fluorite a été échantillonnée et analysée par ablation par laser couplé à un spectromètre de masse à plasma à couplage inductif (LA-ICP-MS) afin de tester sa datation par le géochronomètre U-Pb. Quatre cristaux fournissent un âge identique dans l’incertitude analytique, l’âge moyen obtenu étant de 40.0 ± 1.7 Ma. Les résultats préliminaires montrent que la géochronologie U-Pb par LA-ICP-MS peut être employée pour dater des stades de croissance cristalline dans la fluorite.


Graphiques isochrones U-Pb illustrant l’âge de la bande de croissance externe de fluorite, a-b-c et d correspondent aux quatre cristaux datés et e à la compilation de toutes les données qui fournit un âge de 40.0 ± 1.7 Ma


a - Distribution spatiale de différents éléments dans la fluorite par fluorescence X (Synchrotron SOLEIL). b - La génération la plus externe présente une concentration en Ca plus faible, preuve de la substitution de Ca2+ par d’autres éléments. Py=pyrite

Voir en ligne : Site web INSU-CNRS