Visite de laboratoires de microanalyse

L’imagerie et la microanalyse géochimique sont des méthodes d’analyse essentielles pour déterminer les conditions de formation des roches, leur âge, ainsi que leur évolution physico-chimique. Ces méthodes occupent de fait une place importante dans la recherche en Sciences de la Terre. Elles sont utilisées pour adresser des questions scientifiques diverses portant notamment sur la formation des planètes, la genèse des chaines de montagne alpines, la dynamique des volcans, les cycles géochimiques à l’échelle planétaire et l’évolution du climat au court des temps géologiques.   

A l’occasion de cette visite, vous pourrez découvrir les laboratoires d’imagerie et de microanalyse géochimique de l’Institut des Sciences de la Terre (ISTE) de l’Université de Lausanne. Les scientifiques en charge de ces laboratoires vous expliqueront brièvement les méthodes utilisées, avant de vous donner un aperçu des résultats obtenus et de discuter leurs applications géologiques.

Par petit groupe, vous pourrez visitez 5 laboratoires de pointe.

Radiolaires pris avec le microscope électronique à balayage.

Dr Alexandra Demers-Roberge – Microscopie électronique à balayage (MEB)

Les microscopes électroniques à balayage (MEB) sont des machines utilisées pour l’imagerie de haute résolution et l’acquisition d’analyses chimiques qualitatives sur des échantillons organiques (préparation cryogénique) ou inorganiques. Dans notre laboratoire, il est possible de faire de l’imagerie à haut et bas voltage, sous haute ou basse pression, en électrons secondaires et électrons rétrodiffusés, de la cathodoluminescence panchromatique, des analyses chimiques EDS, de l’EBSD pour regarder les microtextures. 

Parcours: le Dr Alexandra Demers-Roberge a complété son bachelor en ingénierie géologique à l’Université Laval à Québec et son master à l’Université de Lausanne en pétrologie magmatique. Elle a terminé son doctorat en avril 2022 à l’Université de Lausanne avec Prof. Othmar Müntener sur l’étude de la diffusion et l’incorporation de l’hydrogène dans l’orthopyroxene. Elle est actuellement collaboratrice technique et scientifique au laboratoire MEB. 

Dr Martin Robyr – Microsonde électronique

La microsonde électronique est un instrument à microfaisceau d’électron utilisé principalement pour l’analyse chimique in situ d’échantillons solides. La spécificité de cette méthode est la capacité d’acquérir des analyses chimiques élémentaires précises et quantitatives à des tailles « ponctuelles » très réduites (pouvant atteindre moins de 1 micromètre). L’échelle spatiale de l’analyse permet d’étudier des matériaux géologiques in situ et de quantifier et cartographier des variations chimiques complexes à l’intérieur des minéraux. Les principales applications de la microsonde de l’ISTE visent à déterminer les compositions et les zonations chimiques des minéraux dans le but d’établir l’évolution physico-chimique des roches lors de la formation de chaines de montagnes ou dans les systèmes magmatiques alimentant les volcans. 

Parcours: Martin Robyr s’intéresse à la formation des chaines de montagne alpines (Alpes, Himalaya). Se basant sur des études structurales et minéralogiques de roches métamorphiques, ses travaux de recherche ont pour objectifs d’établir les mécanismes de déformation des roches, ainsi que l’évolution des pressions et températures subies afin de contraindre les processus orogéniques. 

Dr Olivier Reubi – Fluorescence à rayon-X

Le spectromètre de fluorescence des rayon-X est utilisé pour identifier et quantifier les éléments chimiques présents dans les échantillons solides ou liquides. Cette technique versatile permet d’analyser les éléments allant du fluor à l’uranium, et ce pour des gammes de concentrations couvrant les principaux constituants des roches (par exemple la silice qui forme généralement de 5 à 100% des roches), jusqu’aux éléments chimiques présents en trace (par exemple les terres rares présentes en partie par million). Le spectromètre XRF de l’ISTE est principalement utilisé pour analyser la composition chimique de roches, de sédiments ou de sols. Les questions scientifiques adressées sont variables mais portent majoritairement sur la genèse et l’évolution des magmas,  la paléoclimatologie et les causes des grandes extinctions de masse, ainsi que sur la formation, l’altération et la pollution des sols.

Parcours: Olivier Reubi s’intéresse principalement à la géochimie et la pétrologie des roches volcaniques. Ses recherches portent sur les liens entre l’évolution des magmas dans la croute terrestre, l’évolution des volcans et la formation des continents. Dans cette optique, il étudie autant des volcans actifs (Indonésie, Chili, Mexique) que des systèmes magmatiques fossiles mis à jour lors de la formation de la chaine Himalayen.   

Dr Anne-Sophie Bouvier – Sonde ionique (SIMS)

La sonde ionique (SIMS) est un spectromètre de masse permettant d’analyser in situ les teneurs isotopiques d’un large éventail d’éléments chimiques (de l’hydrogène à l’uranium), et ce même lorsque les teneurs sont faibles (< 1 partie par million). L’ablation de l’échantillon solide par un faisceau d’ions (oxygène ou césium) permet une résolution latérale standard se situant autour de 10 micromètres, pour une résolution en profondeur de quelques centaines de nanomètres. Les analyses peuvent être effectuée en mode ponctuel, en profilage de profondeur ou en cartographie. Les mesures SIMS sont utilisées pour répondre à diverses questions en géosciences, notamment : 1- déterminer les conditions sur Terre lors de l’apparition de la vie, 2- connaitre les conditions de formation et d’évolution des magmas 3- comprendre les processus en jeu lors de la formation des chaines de montagne, 4- contraindre la formation des gisement miniers ou encore 5- étude des objets extra-terrestres les plus primitifs.

Parcours: Anne-Sophie Bouvier s’intéresse à la géochimie des roches volcaniques. En particulier, elle étudie des micros-billes de magma piégées dans les minéraux, afin de comprendre quelle est la signification de leur composition chimique et ce que l’on peut en déduire sur les processus se produisant dans le manteau terrestre.  

Dr Alexey Ulianov Spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS)

La spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS) est la technique de spectrométrie de masse la plus polyvalente et l’une des plus utilisées en chimie analytique inorganique moderne. Elle présente de nombreux avantages pratiques : i) capacité d’analyser une très large gamme d’éléments, ii) capacité inhérente à mesurer les rapports isotopiques, iii) la possibilité d’analyser les éléments traces et majeurs au cours de la même mesure, iv) basses limites de détection permettant d’analyser les teneurs de la plupart des éléments du tableau périodique jusqu’à un niveau du pg/g dans les échantillons liquides et jusqu’à un niveau du ng/g dans les échantillons solides. Depuis le développement du prototype de spectromètre de masse ICP en 1976-1980 et la commercialisation de cette technique en 1983, elle a trouvé de nombreuses applications dans les sciences des matériaux, nucléaires, médico-légales, biologiques et dans les sciences de la terre et de l’environnement.

Date: Jeudi 13 octobre
Horaire: 18h30 – env. 21h30
Inscription obligatoire, places limitées
RdV et informations lors de l’inscription
Gratuit et ouvert à tous