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Impact de la composition chimique de l’apatite sur la thermochronologie (U-Th)/He

Impact de la composition chimique de l'apatite sur la thermochronologie (U-Th)/He

La méthode de thermodatation (U-Th)/He sur apatite est très couramment utilisée pour déterminer l’âge de la création de relief et les vitesses d’exhumation des chaînes de montagne mais aussi pour déterminer l’évolution thermique des bassins sédimentaires. Cependant, la compréhension des phénomènes de diffusion de l’He pour ce minéral est encore mal contraint et l’interprétation des âges (U-Th)/He peut s’avérer délicate. Dans le cadre de l’ANR HeDiff (http://www.hediff.u-psud.fr/), une équipe pluridisciplinaire de chercheurs de GEOPS et de l’IPN d’Orsay a réalisé une étude multi-échelle dans le but de déterminer les phénomènes de la diffusion de l’He. Les coefficients de diffusion ont été déterminés à l’aide d’une approche théorique combinant des calculs à l’échelle atomique (calcul quantique) et à l’échelle macroscopique sur une super maille cristalline pour deux compositions chimiques d’apatite. Les résultats permettent de déterminer de manière très précise les coefficients de diffusion de l’He. La température de fermeture (Tc) varie entre 35 et 45°C. Ces Tc sont plus faibles que celle mesurées pour des cristaux naturels (50-60°C) ce qui nous permettra d’améliorer la caractérisation de l’évolution du comportement diffusif pour tous les cristaux naturels.

Voir en ligne : Publication à Geochimica et Cosmochimica Acta

Post-scriptum :

Cécile Gautheron, UMR 8148 GEOPS, Université Paris-Sud