Résoudre les perturbations des systèmes isotopiques U-Th-Pb à l'échelle nanométrique dans les monazites de contextes de UHT (Antarctique, Madagascar, Inde) - Laboratoire Magmas et Volcans Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Resolution of U-Th-Pb isotope systems perturbations at the nanoscale in monazite from ultra-high temperature contexts (Antarctica, Madagascar, India)

Résoudre les perturbations des systèmes isotopiques U-Th-Pb à l'échelle nanométrique dans les monazites de contextes de UHT (Antarctique, Madagascar, Inde)

Marion Turuani
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1234927
  • IdRef : 268360227

Résumé

This thesis focuses on the behavior of the mineral monazite (LREEPO4) which is used in geosciences for dating planetary events. This mineral integrates U and Th in its crystal lattice, which decay to Pb by radioactive decay over time. By measuring the isotopic compositions in U, Th and Pb in monazite, it is possible to calculate the age of crystallization of the mineral and to deduce the age of the rock or the geological events that affected it. However, it is frequent to observe perturbations in the isotopic signal, leading to the calculation of meaningless dates. To explain these perturbations, it is important to improve our knowledge of this mineral by taking as case studies Precambrian monazites from the Napier Complex (Antarctica), the Andriamena Unit (Madagascar) and the Kerala Khondalite Belt (India), where the U-Th-Pb signal is perturbed, giving a range of dates between two ages. In order to understand the origin of these perturbations, it is necessary to go down to the nanometric scale by coupling two analytical techniques; atom probe tomography (APT) which allows the acquisition of isotopic information at the atomic scale and transmission electron microscopy (TEM) which allows access to nano-structural information. This nanometric characterization of monazites reveals that the observed perturbations in the isotopic signal are due to the presence of Pb nano-phases in the monazite crystals. These results allow a new interpretation of the perturbations of the U-Th-Pb isotopic systems in monazite.
Cette thèse s'intéresse aux comportements du minéral monazite (LREEPO4) qui est utilisé en géosciences pour la datation des évènements planétaires. Ce minéral intègre de l'U et Th dans son réseau cristallin qui au cours du temps se désintègrent en Pb par décroissance radioactive. En mesurant les compositions isotopiques en U, Th et Pb dans la monazite, il est possible de calculer l'âge de cristallisation du minéral et d'en déduire celui de la roche ou des évènements géologiques l'ayant affecté. Toutefois, il est fréquent d’observer des perturbations dans le signal isotopique, entrainant le calcul d'âges sans signification géologique. Pour expliquer ces perturbations, il est important d’améliorer nos connaissances sur ce minéral en prenant pour cas d’étude des monazites précambriennes qui proviennent du complexe du Napier (Antarctique), de l’unité d’Andriamena (Madagascar) et de la Kerala Khondalite Belt (Inde) et dont le signal U–Th–Pb est perturbé donnant un panel de dates qui s’étale entre deux âges. Afin de comprendre l’origine de ces perturbations, il est nécessaire de descendre à l’échelle nanométrique en couplant deux techniques analytiques; la sonde atomique tomographique (SAT) qui permet l'acquisition d'information isotopique à l'échelle atomique et le microscope électronique en transmission (MET) qui permet d'accéder à l'information nano-structurale. Cette caractérisation nanométrique des monazites révèle que les perturbations observées dans le signal isotopique sont dues à la présence de nano-phases de Pb dans les cristaux de monazite. Ces résultats permettent d'interpréter d'une nouvelle façon les perturbations des systèmes isotopiques U–Th–Pb dans la monazite.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04019471 , version 1 (08-03-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04019471 , version 1

Citer

Marion Turuani. Résoudre les perturbations des systèmes isotopiques U-Th-Pb à l'échelle nanométrique dans les monazites de contextes de UHT (Antarctique, Madagascar, Inde). Sciences de la Terre. Université de Lyon, 2022. Français. ⟨NNT : 2022LYSES019⟩. ⟨tel-04019471⟩
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