Diffusion du plomb dans la monazite

Lead diffusion in monazite

• Auteur / Autrice : Emmanuel Gardes
• Direction : Jean-Marc Montel, Olivier Jaoul
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Minéralogie expérimentale
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phosphates

Terres rares

Géochronologie

Plomb

Mots clés libres

Diffusion

Plomb

Monazite

Géochronologie U-Th-Pb

Température de fermeture

Met

Rbs

Fib

Résumé

La connaissance des vitesses de diffusion du plomb dans la monazite est indispensable pour comprendre les anomalies des âges U-Th-Pb de ce minéral, qui est un des plus utilisés en géochronologie après le zircon. Des expériences de diffusion ont été faites dans des monocristaux de NdPO4 et des polycristaux de Nd0. 66Ca0. 17Th0. 17PO4 à partir de couches minces de Nd0. 66Pb0. 17Th0. 17PO4, pour étudier les échanges Pb2+ + Th4+ 2 Nd3+ et Pb2+ Ca2+. Les recuits de diffusion ont été effectués entre 1200 et 1500°C, à pression ambiante, pour des durées comprises entre une heure et un mois. Les profils de diffusion ont été analysés en MET et en RBS. Les diffusivités extraites pour l’échange Pb2+ + Th4+ 2 Nd3+ suivent une loi d’Arrhenius de paramètres E = 509 ± 24 kJ mol-1 et log D0 (m2 s-1) = -3. 41 ± 0. 77. Les données préliminaires pour l’échange Pb2+ Ca2+ concordent avec ce résultat. L’extrapolation de nos données aux températures crustales donne de très faibles diffusivités. Par exemple, le temps nécessaire pour qu’un grain de monazite de 50 µm perde tout son plomb à 800°C est supérieur à l’âge de la Terre. De ces résultats et d’autres évidences de la littérature, nous concluons que la plupart des perturbations des âges U-Th-Pb des monazites ne peut pas être attribuée à la diffusion du plomb à l’état solide, mais plus vraisemblablement à des interactions avec des fluides.