Techniques Analytiques
3. Microthermométrie des inclusions fluides
3.1. Microthermométrie des inclusions fluides dans la halite naturelle
Les échantillons de halite sont préparés en suivant les méthodes de Roberts and Spencer (1995) et Lowenstein et al. (1998). Ils sont coupés en lamelles de 5 mm de largeur et de 500 μm à 200 μm d’épaisseur puis collés sur des lames en verre avec de la résine époxy (Araldite). Les inclusions fluides à analyser sont ensuite sélectionnées par le biais d’une étude pétrographique au microscope optique. Les inclusions fluides renfermant une bulle de vapeur à température ambiante (25°C) sont écartées pour éviter de biaiser les mesures en incluant des valeurs de température d’homogénéisation trop élevées ne reflétant pas les températures réelles de formation de la halite (Roberts and Spencer, 1995). Les échantillons de halite sélectionnés contiennent des inclusions fluides monophasées, de taille comprise entre 10 et 50 μm soulignant les structures en chevrons (Fig. 4.7). Ils sont placés dans des petits conteneurs en présence de dessiccant pour empêcher la condensation de la vapeur d’eau sur la surface des échantillons. Ils sont ensuite refroidis à -20°C dans un congélateur pendant trois jours afin de nucléer les bulles de vapeur à l’intérieur des inclusions.
Les mesures microthermométriques sont réalisées avec une platine chauffante/réfrigérante Linkam Inc. THM 600 couplée à un microscope optique (Fig. 4.8) et calibrée avec des inclusions fluides synthétiques (eau pure : température de fusion de la glace = 0.0°C ; CO2 pur : température de fusion = -56.6°C ; clathrate : température de fusion = 10.0°C). La température critique d’homogénéisation de l’eau pure à 374.1°C na pas été utilisée pour la calibration puisqu’elle est très élevée par rapport à la gamme de températures d’homogénéisations (Th°C) attendues pour les inclusions fluides dans la halite (15°C < Th < 45°C). La condensation de la vapeur d’eau à la surface des échantillons est limitée par l’ajout de dessiccant dans la chambre de la platine. Les échantillons sont transférés le plus rapidement possible du congélateur à la platine chauffante/réfrigérante Linkam Inc. préalablement refroidie pour éviter un réchauffement incontrôlé des inclusions. Les échantillons sont ensuite réchauffés avec un taux de 5°C par minute de -10°C à 15°C et à raison de 1°C par minute de 15°C à 50°C. Les températures d’homogénéisation des inclusions fluides sont déterminées avec une précision de ±0.5 °C.
100+m
FIG. 4.7 – Relic of chevron structure in natural halite with single-phase fluid
inclu-sions. Single–phase fluid inclusions are selected for microthermometric study.
FIG. 4.7 – Relique d'un chevron de halite souligné par des inclusions fluides
mono-phasées. Les inclusions monophasées sont sélectionnées pour l'étude microthermo-métrique.
FIG. 4.8 – Installation microthermométrique de l'UMR 5125 (Université Lyon 1).
Platine chauffante/réfrigérante Linkam Inc. THM 600 couplée à un microscope optique.
3.2. Microthermométrie des inclusions fluides dans les granulites.
Des lames épaisses de granulite d’une épaisseur de 200 μm ont été confectionnées au sein du laboratoire « PaléoEnvironnements et PaléobioSphère ». Une étude pétrographique et une analyse Raman des échantillons sont réalisées au préalable pour déterminer le caractère primaire ou secondaire et la composition chimique des inclusions fluides. Les mesures microthermométriques sont effectuées avec la platine chauffante/réfrigérante Linkam Inc. THM 600 couplée à un microscope optique (Fig. 4.7) et calibrée avec des inclusions fluides synthétiques (eau pure : température de fusion de la glace = 0.0°C ; température critique d’homogénéisation = 374.1°C ; CO2 pur : température de fusion = -56.6°C ; clathrate : température de fusion = 10.0°C). Les échantillons sont d’abord portés à une température de -196°C avec de l’azote liquide, entrainant le gel des inclusions fluides. Ils sont ensuite réchauffés lentement jusqu’à 380°C. Les températures de fusion (de H2O et CO2) et la température d’homogénéisation totale des inclusions sont déterminées avec une précision respectivement de ±0.5 °C et de ±1°C. Les volumes molaires des inclusions de CO2 sont également calculés à partir de la valeur de la température d’homogénéisation totale des inclusions en utilisant le logiciel MacFlincor. Ce logiciel a été développé pour traiter les données de laboratoire obtenues sur les inclusions fluides et pour calculer les isochores P–T des fluides composés de H2O, CO2, N2, CH4et NaCl (Brown et Hagemann, 1994).
Références
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