Présentation
RÉSUMÉ
Cet article présente les modes d'acquisition des signaux des gaz rares en mono- et multi-collection en s'appuyant sur les configurations des spectromètres de masse de dernière génération. Un traitement des données brutes, associé à des corrections d'interférences isobariques, est expliqué pour être en mesure de calculer la concentration et la composition isotopique d'un gaz rare dans un échantillon. Plusieurs applications s'appuyant sur la mesure des compositions élémentaires et isotopiques des gaz rares sont données à titre d'exemples.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l'articleAUTEUR(S)
-
Laurent ZIMMERMANN : Ingénieur d'études - CNRS - Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques, Vandœuvre lès Nancy, France
-
David BEKAERT : Post-doctorant - Marine Chemistry and Geochemistry Department - Woods Hole Oceanographic Institution - Woods Hole, MA, 02543, États-Unis
INTRODUCTION
Les gaz rares sont des éléments extrêmement volatils concentrés essentiellement dans les réservoirs de surface de la Terre, et particulièrement dans l'atmosphère. Leurs compositions élémentaires et/ou isotopiques, qui ne peuvent pas être affectées par des réactions chimiques ou biologiques, dépendent ainsi de (i) leur composition initiale/héritée (autrement dit, la source), (ii) de contributions secondaires issues de réactions nucléaires (radioactivité, fission, réactions de spallation), et/ou (iii) de fractionnements dépendants de la masse liés à des processus physiques tels que la diffusion, l'évaporation ou la condensation. La géochimie des gaz rares est principalement utilisée comme un outil de datation et de traçage afin de mettre en lumière des processus géologiques autrement impossibles à distinguer. Elle permet par exemple, de bien comprendre les processus physiques lors d’éruptions volcaniques ou encore l’origine de certains fluides, roches ou minéraux. La composition isotopique des gaz rares, bien caractérisée et quantifiée, que ce soit dans l'atmosphère, la croûte terrestre, les sédiments ou le manteau, permet de bien comprendre l’évolution d'un objet géologique au cours du temps et de mettre en évidence des phénomènes de mélanges entre plusieurs réservoirs. Ils apportent enfin des informations sur l'origine et l'évolution des éléments volatils majeurs, tels que l'eau, le carbone, l'azote, dont le traçage est difficile du fait de leur participation à des réactions chimiques et biologiques lors de processus géologiques. Déterminer quand, et sous quelle(s) forme(s) les éléments volatils ont été mis à disposition à la surface de la Terre est crucial pour mieux comprendre :
l'évolution de l'atmosphère ;
la provenance et le devenir de l'eau sur Terre ;
la mise en place de conditions favorables au développement de la vie.
Avant d'être exploité, ce puissant outil de recherche nécessite toutefois, de maîtriser la totalité de la chaîne analytique, à savoir :
Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
MOTS-CLÉS
Spectrométrie de masse dynamique | Monocollection | Multicollection | Interférence isobarique | Mesures isotopiques
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Analyse des gaz rares par spectrométrie de masse statique - Mesures et applications
Acquisition des mesures
Sources bibliographiques
Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(
505 articles
)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
