Expérimentation microthermométrique

Equipement

Le laboratoire d’inclusions dispose de 5 platines microthermométriques :

2 platines type Vernadsky
Ces platines permettent de travailler dans une gamme de température allant jusqu’à 1500°C sous atmosphère contrôlée par un flux d’hélium purifié.
1 platine type LINKAM (TS1500)
Cette platine permet de travailler dans une gamme de température allant jusqu’à 1500°C sous atmosphère contrôlée par un flux d’argon purifié.
2 platines type LEITZ
Ces platines sont montées sur 3 microscopes (2 Olympus BX51 et 1 Nikon LV100) chacun muni d’une caméra CCD (Motic 2000 et 2500).

 

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Ils peuvent être couplés à des systèmes de contrôle et de mesure de la fugacité d’oxygène permettant d’éviter l’oxydation des minéraux hôtes des inclusions magmatiques et ayant pour but de rétablir les conditions qui existaient dans le magma au moment de la formation de l’inclusion. Le laboratoire dispose pour cela de 2 dispositifs :

  • 1 dispositif JOK’AIR couplé à ces platines permettant d’analyser en continu la teneur en oxygène des gaz (dans une gamme allant de 10-35 à 0,25 atm O2) avec une sonde zircone.
  • 1 dispositif GEN’AIR pompe-jauge à oxygène permettant de générer des atmosphères à teneur en oxygène contrôlée, à partir d’un mélange de type gaz inerte/oxygène (He/O2 ou Ar/O2).

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Le microscope Nikon est également équipé d’une caméra CCD Nikon travaillant dans le proche-infrarouge. Celle-ci permet de mesurer les températures et les gradients de température (par thermographie IR) des expériences en in-situ à haute température et sans contact.

Un appareil d’expérimentation prototype (micropresse HP-HT) est en cours de développement.

Le laboratoire dispose également d’une platine cryogénique type ChaixMeca travaillant dans une gamme de température allant de -190°C à 400°C. Ce dispositif permet l’étude des inclusions fluides piégées dans les minéraux.

Le laboratoire de caractérisation des inclusions magmatiques dispose enfin de 2 microscopes pétrographiques permettant l’observation d’échantillons en lumière transmise et réfléchie munis d’un système d’acquisition image : un microscope OLYMPUS BX 60 muni d’un appareil photo numérique Canon et un microscope LEICA DM4500 P LED muni d’une caméra CCD refroidie par effet Peltier DFC 450 C.

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Applications

L’équipe de magmatologie du laboratoire Magmas et Volcans a acquis une expertise dans l’étude physico-chimique des inclusions magmatiques piégées dans les minéraux des laves et des péridotites, afin d’identifier et d’étudier directement les reliquats des magmas mantelliques primaires dans de nombreux contextes géologiques. Elle utilise aussi ces inclusions magmatiques comme un accès à la chambre magmatique, aux conditions pré-éruptives et donc renseigne sur l’activité éruptive de volcans cibles.

Les inclusions magmatiques sont également utilisées comme environnement expérimental de nucléation, cristallisation, dissolution et vésiculation ; l’expérimentation est réalisée à l’aide de platines chauffantes placées sous microscope (jusqu’à 1500°C), pour visualiser l’évolution des inclusions en fonction de la température.

 

Contact : Nicolas Cluzel

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