Analyses par spectrometrie de masse du #2#2#6ra et des desequilibres #2#3#4u/#2#3#8u dans les eaux naturelles : un nouvel outil de datation en hydrogeologie

par MARC-ERIC JOFFROY

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Laurent Dever.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Apres avoir rappele les techniques courantes d'analyse du radium, nous developpons la methode utilisee, derivee de travaux anterieurs, pour la mesure du #2#2#6ra par tims. Cette nouvelle technique de mesure du #2#2#6ra permet d'analyser des echantillons d'eau de tres petite taille (inferieur a 10 fg de #2#2#6ra, soit 200 ml d'eau pour des eaux faiblement mineralises). Deux exemples d'application ont ete examines : (1) en milieu cristallin : un petit bassin versant dans les montagnes des laurentides (canada) et (2) en milieu carbonate : l'aquifere de la craie du cretace du bassin de paris. L'etude de ces differentes mesures indique que, dans les deux exemples presentes, les rapports d'activite du #2#2#6ra/#2#3#8u sont inferieurs a la valeur de l'equilibre seculaire, indiquant que ces deux elements ont une fonction entree distincte lors du debut des processus de mineralisation de l'eau. Ces exemples permettent de constater que les contenus des eaux en radium ne se correlent pas de facon univoque avec les teneurs des cations majeurs ni avec les teneurs d'elements traces specifiques, ni meme avec les ascendants radiogeniques solubles du #2#2#6ra. De plus, les tres mauvaises correlations des rapports ra/ba et ra/ca indiquent que la codissolution et la coprecipitation ne sont pas les seuls mecanismes impliques dans le controle des teneurs en radium de l'eau et que le ba et le ca peuvent avoir un comportement geochimique qui differe du #2#2#6ra. Cependant, les correlations relativement bonnes des rapports ra/sr montrent que le radium present dans les eaux, issu des processus de dissolution de la matrice, s'eleve a une fraction substantielle de la teneur maximale de ra observee dans les eaux des aquiferes captifs. Un modele de datation s'appuyant sur une estimation de la mineralisation initiale basee sur les rapports ra/sr vient d'etre propose. Il presente toutefois quelques incertitudes et des limites. Neanmoins, tous les sites dates par ce modele sont compatibles avec les ages #1#4c.

Titre traduit

Thermal ionisation mass spectrometry analysis of #2#2#6ra and activity ratio of #2#3#4u/#2#3#8u in naturals waters : dating applications in hydrogeology

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