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AbstractAbstract
[en] Crater counting is the only method used on Mars to give relative geochronological information but it never had been fitted and corrected by absolute geochronology. This work is about the development of a new prototype demonstrating the ability of a protocol using in situ K-Ar dating. The goal is to propose a solution of an absolute geochronology for the next explorations rovers. A quadrupled Nd:YAG laser at 266 nm ablates a basaltic sample under high vacuum. The light collection by a spectrometer (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) gives the rate of potassium and the chemical or the mineralogy of the target. Thanks to the specificities of the ablation in high vacuum with a UV laser, the ablated mass has a good reproducibility per mineralogy. Thus, the LIBS identification gives an estimation of the ablated mass. After the purification of the released gas, a quadrupole mass spectrometer determines the quantity of argon. All these measures give an age with a theoretical uncertainty of 13% in the best conditions. The calibration of the experiment had given new information about the effects on LIBS spectra related to the ablation under high vacuum. The rise of the pressure and the variation of geometry of the pit have opposite effects on the elements peaks. We also demonstrated that the instrument was capable of measuring the age of the groundmass of basalt and has some interesting perspectives on some mineral phases such as biotite. (author)
[fr]
Sur Mars, la datation par comptage de densite de crateres est actuellement la seule methode utilisee pour dater les surfaces planetaires. Cependant, sur Mars, elle n'a pas encore ete corrigee ni completee par des datations absolues. Ce travail consiste a developper un prototype demontrant le potentiel d'une nouvelle approche experimentale basee sur la methode K-Ar pour dater les roches martiennes in situ. L'objectif a terme est de proposer une solution instrumentale de datation absolue pour un futur rover d'exploration. Un laser Nd:YAG quadruple pour tirer a 266 nm ablate un echantillon basaltique mis sous vide secondaire. L'observation du plasma produit par 'Laser Induced Breakdown Spectroscopy' apporte des informations sur la concentration en K et sur la nature chimique et mineralogique de la cible. Puisque l'ablation est faite par un laser UV et sous vide secondaire, l'ablation est reproductible par mineralogie. La reconnaissance stoechiometrique permet donc d'estimer la masse vaporisee. Apres purification des gaz liberes lors de l'ablation, un spectrometre de masse quadripolaire determine la quantite d'argon. L'ensemble de ces mesures pourvoit un age avec une incertitude theorique d'environ 13% dans les meilleures conditions. Les calibrations du dispositif experimental ont apporte de nombreuses informations sur des effets sur les spectres LIBS provoques par l'ablation sous vide secondaire. L'augmentation de la pression et la variation de geometrie du cratere d'ablation ont des effets opposes sur les pics des elements. Nous avons aussi demontre que l'instrument etait capable de mesurer l'age de la mesostase de roche basaltique et qu'il offre des perspectives interessantes sur certaines phases minerales comme la biotite. (auteur)Original Title
Developpement d'un systeme analytique pour la datation in situ des roches martiennes par la methode K-Ar
Primary Subject
Secondary Subject
Source
8 Nov 2013; 271 p; 95 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses; These de Doctorat, Discipline: Sciences de la Terre
Record Type
Miscellaneous
Literature Type
Thesis/Dissertation
Report Number
Country of publication
ARGON ISOTOPES, BETA DECAY RADIOISOTOPES, BETA-MINUS DECAY RADIOISOTOPES, EVEN-EVEN NUCLEI, EVEN-ODD NUCLEI, IGNEOUS ROCKS, ISOTOPES, LASERS, LIGHT NUCLEI, MEASURING INSTRUMENTS, MICA, MINERALS, NUCLEI, PLANETS, PLUTONIC ROCKS, RADIOISOTOPES, ROCKS, SILICATE MINERALS, SOLID STATE LASERS, SPACE VEHICLES, SPECTROMETERS, SPECTROSCOPY, STABLE ISOTOPES, VEHICLES, VOLCANIC ROCKS, YEARS LIVING RADIOISOTOPES
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