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L'analyse des Minéraux


smoky
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Guest Rémi BORNET

:surpris:

Pour la détermination des minéraux, premièrement observation macroscopique à l'oeil nu ou via loupe binoculaire. Cela peut permettre d'avoir une idée.

Il est possible de faire des lame mince pour observation au microscope polarisant. Ces 2 premières techniques sont les plus facile à mettre en oeuvre, les moins chères aussi, et parfois malheureusement oubliées...

Pour faire de la chimie globale, microscope électronique à balayage (MEB) et analyse EDS, cela permet d'avoir une idée des éléments chimiques constitutifs du minéral mais aussi de faire de l'imagerie de précision, l'avantage est que l'on peut passer l'échantillon sans l'avoir préparé auparavant, prix de la machine de 50 000 € à plus de 300 000 € selon les modèles et les options (capteurs) qu'il y a dessus.

Pour faire de l'analyse de précision, et avoir une vrai composition, voir les éléments traces également : microsonde électronique. Ce sont des analyses ponctuelles WDS avec une très bonne précision, plus difficile à utiliser que le MEB cependant et nécessite quand même de savoir quels sont les éléments chimiques que l'on souhaite analyser. Les échantillons sont des lames minces qui doivent être polies au 1/4 de µm puis métallisé au moyen de carbone sublimé afin de les rendre conducteurs. Le prix de l'appareil autour de 700 000 € , plus quelques milliers d'€uros pour l'appareil de métallisation.

Il y a les microscopes électroniques à transmission (MET), précis qui permettent de faire de l'analyse chimique mais également de la structure (diffraction). C'est très cher !

Autre techniques d'analyses ponctuelles ; spectroscopie Raman, permet de déterminer mais pas d'analyser, on compare le spectre enregistré lors de l'analyse à une banque de donnée. L'avantage c'est que c'est non destructif et permet d'identifier une inclusion dans un cristal (ou dans une pierre taillée) sans avoir à la découper ! Prix de la bestiole dans les 2-300 000 € il me semble...

La diffraction rayon X, permet de déterminer des espèces, des mélanges d'espèce, des polymorphes. Quand on a assez de matériaux elle est réalisée sur une poudre, elle peut être réalisée sur des monocristaux, leur taille doivent par contre dépasser les 100 µm (c'est déjà pas gros) pour être fixer sur le support. Prix d'un DRX dans les 200 000 € je pense

Voilà pour les plus connues et les plus classiques ^^

Pour ce qui est de la datation, beaucoup de radiochronologie, nécessite donc de pouvoir séparer les isotopes d'un même élément. On opère en séparant les éléments chimiques du géochronomètre de l'échantillon. On extrait de l'échantillon l'élément chimique intéressant, il constitue un solution qui est passé dans un spectromètre de masse, le spectro sépare les différentes masse de la solution. Cela nécessite un labo de chimie très propre pour la mise en solution et la séparation des éléments de l'échantillon (mise en solution via combinaison d'acide hautement concentré). Si l'on contamine sa solution avec d'autres éléments de même masse par exemple on fout en l'air toutes les mesures. Le spectromètre de masse ne sait pas faire la différence entre 2 atomes différents de masse identique. Prix du spectromètre de masse 1 000 000 €

Il existe d'autres méthodes de datation, thermoluminescence par exemple, je ne sais pas comment elles fonctionnent.

@+

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Bjr à tous,

autre technique plus récente et complémentaire des autres, c'est la méthode Laser -ICP-MS. Qui consiste sur un échantillon de 100 micron de faire un échantillonnage sur les minéraux repérés au préalable grâce à un rayon laser...L'échantillon est ensuite automatiquement ionisé et les différents isotopes d'un même élément sont analysés par ICP comme pour les roches totales...cette méthode est en train de remplacer la sonde ionique. Les résultats concernent tous les éléments et notamment tous les éléments en trace...Elle permet entre autres de rechercher, pour les roches ignées, les compositions des liquides en équilibre avec les minéraux analysés grâce au coefficients de partage minéraux liquide appropriés...Méthode ayant fait ses preuves ces 5 ou 6 dernières années...

Bonne journée

Youself

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Afin de compléter les quelques lignes de mes collègues, j'ajouterais également qu'il existe des appareils utilisant des sources à rayonnement X. Ainsi des techniques dites de fluorescence x comme l' ED-XRF ou le WD-XRF sont trés utilisées en gemmologie pour caractériser les éléments traces et majeurs de certaines pierres (analyses globales). La différence entre les deux appareils étant "simplement" le mode de mesure. Il existe également des techniques dites d'absorption des rayons X (ou XAS) utilisant des sources générant des rayons X à haute intensité, produit dans un accélérateur de particules appelé synchrotron ( :Synchrotron). Le but ici est d'analyser la matière à l'échelle de l'atome. Il s'agit d'une méthode utiliser pour mettre en évidence la structure des minéraux.

Tu l'auras compris les méthodes sont nombreuses et variées, on ne peut donc en fait qu'une liste non exhaustive. Chacune ayant des applications plus ou moins différentes, développant des moyens plus ou moins importants.

Cependant l'observation, quelle soit macroscopique ou microscopique, reste une méthode d'analyse très puissante peu couteuse et rapide de mise en oeuvre, qui permet dans une grande majorité des cas de nous en sortir. Malheureusement on a tendance à l'oublier préférant utiliser l'artillerie lourde...

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Une petite question, peut être très bête ... Un même minéral, sans changement de cristallisation mais avec juste une variation chimique, aura t-il toujours la même réponse en lame mince (lumière polarisée) ? Je ne garde que de vagues souvenirs de la fac sur se sujet, qui ne me passionnait d'ailleurs pas trop à l'époque ...

:coucou!:

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Guest Rémi BORNET

:coucou!:

La réponse est non, on peut avoir une zonation d'éléments chimiques en trace dans un monocristal, qui engendre des variations de teinte de polarisation par exemple, le pléochroïsme n'est pas non plus forcément uniforme sur un monocristal. Les teintes de polarisation sont et fonction de la composition chimique, mais aussi de l'épaisseur de la lame mince (classiquement 30 µm) et de l'orientation du cristal. Le pléochroïsme lui est lié à la composition et à l'orientation du cristal.

Un exemple de variation du pléochroïsme du jaune au violet dans un monocristal de baryte de Saint-Sandoux (63) :

bv000002.jpg

@+ :sourire:

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Slt,

En effet, il ya toujours une réponse optique aux variations chimiques dans une même espèce minérale..;Les meilleurs exemples pour des minéraux communs sont l'olivine (angle 2V entre les axes optiques) et les plagioclases (angle d'extinction par rapport aux macles) ....Mais il faut dire aussi que les méthodes optiques ont leurs limites quand il s'agit d'être très précis pour des problématiques spécifiques...

une des méthodes optiques qui permettent d'aller loin dans la précisions des caractères optiques et donc chimiques est la théodolite qui est un appreillage qui se monte sur le microscope (malheureusement de moins en moins utilisé et enseigné) car on préfère svt quand on en a les moyens utiliser l'artillerie lourde...

Slt

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Slt Smoky,

Pour les pyroxènes c'est l'angle d'extinction et le pléochroïsme qui te permettront de trancher....

Le grenat est en revanche un minéral isotrope (système cubique), peu d'infos sont obtenues par le microscope...c'est plutôt dur...Seules les propriétés physqieus peuvent donner quelques indications 'densité, indices de refraction...). Les grenats font donc partie des minéraux à analyser...Ils sont par eilleurs souvent zonés chimiquement...

Pour de plus amples infos voir le Deer Howie et Zussman ou encore le Roubault...

Slt

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Salut Youselfservice

Merci pour tes participations. J'ai vu dans ton profil que tu travaillais sur le magmatisme. Alors j'en profite pour te poser une question. Trouve-t-on au Maroc des pyroxènes hydrothermaux tardifs dans les fissures des ophites comme les Augites de Jaen et les cristaux de Pyroxène vert supposé Augite (en attendant une analyse plus fine) que j'ai trouvé dans une ophite Pyrénéenne. Si oui, s'agit-il de cristaux d'Augite ou de Diopside ?

Ci joint quelques photos pour illustrer mon propos, et un lien vers un sujet que j'ai ouvert sur le site espagnol de Foro de Minerales: http://www.foro-minerales.com/forum/viewto...0da559e2b10d7f6

Cordialement

Frédéric BEC

post-2105-1252669205_thumb.jpg

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Slt Smoky,

je ne connais pas bien les ophites même si j'ai eu à travailler quelque peu sur les ophites des Pyrénées quand j'étais étudiant à Toulouse (passage obligée...la faille nord-pyrénéenne)...

Je peux en revanche te dire que je n'ai pas eu connaissance de l'existence d'ophites au Maroc....donc la réponse est non...du moins je n'en ai jamais entendu parler ou lu quelque part

Pour la question augite ou diopside...La différence est très peu importante chimiquement quelques différences dans le rapport Ca/Fe/Mg...Souvent l'augite est une évolution de la composition des diopsides au cours d'une cristallisation fractionnée...donc l'un ou l'autre ou les deux à la fois ne présente aucune incompatibilité ou incohérence

Par ailleurs il existe des roches où les pyroxènes sont très developpées au sein de pegmatites liées à un grand massif alcalin de syénites (Massif de Tamazeght dans le haut Altas Central...Intrusion alpine, je n'ai pas l'age précis en tête). Il s'agit d'augite aégyrinique ou d'aégyrine....Ces minéraux pouvant former des géodes témoignant d'une activité hydrothermale importante (cela rejoint ton autre question sur les pegmatites "sans trous"....)...Ces pegmatites sont avec les filons de carbonatites associés tous les deux aux syénites sont très riches minéralogiquement et très impressionnantes sur le terrain...

Si tu veux en savoir plus sur les ophites un gars du nom de Didier Béziat (acuellement enseignant chercheur à Toulouse: voir site LMTG) avait soutenu une thèse là dessus mais ça date

Bien à toi

Youssef DRIOUCH

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Merci Youssef

Je connais bien Beziat, c'est un ami et un de mes anciens profs quand j'étais en géologique à Toulouse (2 ans seulement, ensuite je suis devenu architecte paysagiste). C'est lui qui a analysé mes "Augites" vertes. Mais il reconnait qu'il a conclu un peu rapidement à l'Augite et qu'une analyse ultérieure serait nécessaire pour la départager du diopside. Et donc, cela m'a poussé un peu à m'interroger sur les modes d'analyse moderne des minéraux, à la fois pour ma culture générale et à la fois pour ce problème particulier.

Un ancien numéro du règne minéral parlait de prehnite dans des ophites du Maroc, il me semble. Mais c'est un article lu il y a 8/10 ans, il faut que je regarde s'il n'y a pas confusion.

Merci encore en tout cas.

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Le monde est petit, Didier est l'un de mes amis aussi...Nous continuons à travailler et à publier ensemble...on doit d'ailleurs connaitre pas mal de monde de la géol à Toulouse selon la période à laquelle tu y étais...

Pour les ophites marocaines, je suis preneur de tes infos sur leur situation et sur les travaux...si c'est la ca bien sûr

Merci à toi

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Salut Frédéric et Youssef,

LRM N°8 la Prèhnite de Jbel Melh.

De ce que j'ai vaguement retenu de cette lecture, je me souvient que la préhnite était bien située dans un massif volcanique et que sa présence était liée au niveau de présence de l'eau lors de l'épanchement desdites roches. Je n'ai pas le souvenir d'ophite mais un lecteur collectionneur de la revue sera plus précis que moi, ayant légué mes revues...

Eric

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Bonjour :

j'ai reconsulté un peu la pétro marocaine mais il n'y a pas d'équivalent aux ophites au Maroc; le volcanisme est bien développé mais généralement nettement plus ancien. Ne pas oublier qu'une bonne partie du Maroc est ante cambrien à cambrien!

Pour diopside_augite : j'ai eu le même problème sur groire; distinguer les phases est assez délicat et demande une bonne connaissance de l'environnement géochimique et des analyses poussées (edx) pour prècisser!

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Slt Eric, on doit donc se connaîte tous les deux si tu es de la promo de Christophoul...j'y étais pendant qu'il préparait la maitise, DEA et thèse ..Tu dois aussi connaître Stéphane Brusset ...Ils sont tous deux maitres de conf à l'UPS actuellement....

Pour l'ophite...pas de commentaire...je n'ai non plus pas de connaissances sur la préhnite....Par ailleurs le trias au Maroc est trilogique...argiles de base, basaltes tholéiitique mais ne répondant pas aux caractères des ophites et argiles et évaporites du somment...Le passage Trias Lias est souvent discuté...

je reviens à zunyite...Pourquoi tu dis que le Maroc comporte essentiellement des terrains anté cambriens à cambriens...non non du tout

Bonne semaine

youself

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  • 4 years later...

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Guest
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