La lumière pour analyser les roches Faculté des Sciences– Département des Sciences de la Terre et de l’Environnement Sarah MAGNAN et Dimitri TCHERNIAEFF Le Microscope polarisant La microscopie de transmission permet d’obtenir des images agrandies des minéraux composant une roche, et finalement d’identifier celle-ci. Pour cela, on utilise des lames minces, c’est-à-dire des roches qu’on a découpées jusqu’à une épaisseur de 30 microns. Une lumière polarisée passe au travers de cette lame mince, et est déviée en fonction des propriétés optiques des différents minéraux qui composent une roche. En fonction des teintes observées, on peut ainsi reconnaitre individuellement chaque minéral. Cette expérience est proposée sur notre stand. Ludovic STRAUS et Julien ROBIC Microscopie à réflexion La microscopie à réflexion est une technique qualitative de détermination des minéraux opaques (éléments natifs, sulfures, oxydes). Par rapport à un simple microscope, la lumière est déviée de 90° par un réflecteur, ce qui permet l’éclairage de l’échantillon par le dessus. Le résultat est une image obtenue par réflexion de la lumière sur l’échantillon vers l’oculaire. A l’aide d’une scie à diamant, la roche est coupée en petits morceaux appelés sucres. Ils sont ensuite coulés dans une résine. Ils sont alors poli avec des abrasifs de granulométrie de plus en plus fine afin d’obtenir la surface la plus lisse possible. chalcopyrite hématite pyrrhotite 0.5 mm Sources: James R. Craig, David J. Vaughan. Ore Microscopy and Ore Petrography. A Wiley-interscience publication. New York: John Wiler and Sons, 1940. “Microscopes Naturoptic - Jumelles, Télescope et Microscope. Vente En Ligne.” Accessed March 5, 2015. http://www.naturoptic.com/comment-choisir/microscopes/microscope.php. “PhotoReflexion.” Accessed March 8, 2015. http://www.microscopies.com/DOSSIERS/MIcroscopies/PHOTONIQUE/EPI/PHOTOREFLEXION%20.html Printemps des Sciences 2015 – Bruxelles -1- Florence DAWAGNE, Paul SAMARTZIS La spectrométrie à émission optique ICP (Inductive Coupled Plasma) est une méthode analytique permettant d'identifier et de quantifier quasi tous les éléments du tableau de Mendeleïev présents dans une roche, dans des quantités très faibles (ppb, partie par milliard) ou en pourcentage du poids d'un échantillon, et ce très rapidement (~10 minutes, hors préparation). Pour cela on couple deux appareils : un spectromètre et une flamme à plasma. L'échantillon de roche est mis en solution (sous forme liquide), via l'utilisation d'acides forts. Dispositif de flamme à plasma (http://www.chemiasoft.com/chemd/node /52) Schéma de l'appareillage de l'ICP-OES (http://www.chemiasoft.com/chemd/node/52) Cette solution est ensuite aspirée dans un fin capillaire et nébulisée, c'est à dire vaporisée en un aérosol (=fines gouttelettes). Les gouttelettes sont envoyées dans une flamme à plasma. Les températures très élevées (2000 à 9000°K) excitent les électrons des éléments contenus dans les gouttelettes. Ceux-ci reviennent à leur état stable en libérant l'énergie qu'ils ont absorbé sous forme de lumière : c'est le principe de spectroscopie d'émission atomique. On peut ensuite identifier chaque élément ainsi que sa quantité en analysant le spectre d’émission obtenu. Sources et références : http://www.chemiasoft.com/chemd/node/52 http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectrom%C3%A9trie_par_torche_%C3%A0_plasma Samuel CUVELIER, Jonas BIREN La cathodoluminescence La cathodoluminescence (CL) est l'émission de lumière par un solide soumis à un bombardement d’électrons. Lors de ce bombardement, le minéral réémet des électrons et émet des photons de deux types : les rayons X et les photons produits par luminescence (UV, VIS et IR). La cathodoluminescence va s’intéresser aux émissions dans la gamme du visible mais également dans le proche infrarouge afin de déterminer la structure du solide et ses défauts. La cathodoluminescence d’un échantillon nous renseigne sur la composition, la texture et la structure de celui-ci. Les défauts présent dans la structure d’un minéral sont révélateurs du milieu dans lequel les cristaux se sont formés et nous informent donc sur la présence de gisements potentiels à proximité du lieu d’où provient l’échantillon. C’est un outil très utile en pétrologie. Printemps des Sciences 2015 – Bruxelles -2-