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CATTANI Fanny

Définition et recherche de minéraux adaptés à la datation in situ de roches sur Mars

Directeurs : Pierre-Yves GILLOT (GEOPS) & Françis ROCARD (CNES).

Financement : Allocation MESR & CNES

La méthode de datation potassium-argon s’avère la mieux adaptée pour les expériences de datation in situ de roches à la surface de Mars. Elle est fondée sur un élément majeur, le potassium, distribué universellement dans les roches, dont l’isotope 40, radioactif, se désintègre en calcium et en argon. Le dosage de l’argon accumulé par la désintégration du potassium permet donc de dater la mise en place de la roche. Cette méthode est particulièrement adaptée à la datation des roches volcaniques, puisque, lors de leur mise en place, celles-ci sont dégazées. La mésostase et les minéraux des roches volcaniques de la surface de Mars pourraient donc être datées en dosant laquantité d’argon accumulée et la teneur en potassium, à condition de définir la masse d’échantillon dont ils ont été extraits.
Une installation basée sur l’ablation laser permettant de vaporiser un volume reproductible de roche ou de minéral et d’en doserle potassium par mesure LIBS et l’argon par spectrométrie de masse quadripolaire dans le cadre d’un programme de recherche CNES-CNRS à été développé au laboratoire GEOPS.
Une expérimentation systématique sur des analogues terrestres sera menée afin de déterminer les conditions d’analyse et les capacités de nos mesures de datation sur les roches et les minéraux rencontrés à la surface de Mars (conditions optimales de la mesure, les volumes ablatés et la fiabilité de mesures de datation).
Actuellement les résultats obtenus par le LIBS, (thèse de Damien Devismes, soutenue cette année) sont contraints par la limite de quantification (LQ) de la machine. Il est à noter également que les basaltes martiens présentent une teneur en %K plus faible que les basaltes terrestres. Ainsi il sera difficile de dater les roches de Mars si nous n’améliorons pas cette limite de quantification induite par le LIBS. La mesure du %K pourrait s’effectuée sous atmosphère martienne ce qui permettrait d’obtenir des quantifications de meilleure qualités et des LQ plus basses que celles du protocole actuel.

Mots clefs : datation potassium-argon, Mars, LIBS, spectrométrie de masse quadripolaire