Comprendre le processus géologique au fil du temps grâce à l’histoire thermique des roches

C’est à partir d’une méthode de reconstitution de l’histoire thermique, la thermochronologie, que Mark Wildman et Kerry Gallagher du laboratoire Géosciences Rennes vont étudier l'évolution des premiers kilomètres de la croûte terrestre en réponse aux processus tectoniques et érosifs. À l’origine de cette étude, une bourse individuelle financée dans le cadre du programme européen H2020.
Mark Wildman, à côté d'une ligne d'extraction de gaz pour l'analyse des concentrations de gaz dans les minéraux

La méthode

La thermochronologie utilise la sensibilité à la température de la rétention des produits de désintégration radiogéniques dans différents minéraux pour obtenir des informations sur l'histoire thermique enregistrée au cours du temps géologique. Les méthodes de datation basées sur les traces de fission de l’apatite et le rapport de (U-Th-Sm)/He sont des outils particulièrement puissants en géosciences car leur sensibilité à la température (c. 40 -120°C) donne une façon d'explorer l'histoire géologique en fonction des temps-températures. Leur capacité à contraindre à la fois le temps et le taux d'événements thermiques, vient de notre capacité à prédire le comportement de recuit des traces de fission et la diffusion de l'hélium sur une gamme de température équivalent aux 5 - 6 kms supérieurs de la croûte terrestre.

Objectif du projet

Ce projet permettra d’établir à l'Université de Rennes 1 l'état de l'art de procédures analytiques, dans l’objectif d’obtenir :

  • des données de traces de fission (analyse des traces de fission avec Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)
  • les mesures des concentrations d'hélium et la forme du profil de diffusion de l'hélium dans l'apatite (analyse 4He/3He).

En collaboration avec des scientifiques au Trinity College de Dublin et de l'Université Paris-Sud, le projet étudiera le rôle de la composition apatite dans le contrôle du taux de recuit des traces de fission et des dégâts d'irradiation des défauts, ce qui peut entraver la diffusion de l'hélium. Améliorer notre connaissance de la cinétique impliquée dans la thermochronologie apatite nous permettra de résoudre des histoires géologiques plus complexes sur différentes échelles de temps, allant de 1 à 500 millions d'années.

Carte d'identité

Projet européen AAT-NAA – Programme HORIZON 2020 – Action Marie S. Curie

Etablissement : Université de Rennes 1

Bénéficiaire : Mark WILDMAN

Nom du Responsable scientifique : Kerry GALLAGHER
Laboratoire / UMR : GEOSCIENCES RENNES - UMR CNRS 6118
Durée du projet : Du 01/09/16 au 31/08/18 (2 ans)