{"id":127753,"date":"2013-08-20T17:34:14","date_gmt":"2013-08-20T20:34:14","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=127753"},"modified":"2013-08-23T14:53:41","modified_gmt":"2013-08-23T17:53:41","slug":"lessence-%e2%80%a8des-pierres","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/lessence-%e2%80%a8des-pierres\/","title":{"rendered":"L\u2019essence \u2028des pierres"},"content":{"rendered":"

Publi\u00e9 en Janvier 2013<\/em><\/p>\n

\"Images

du Laboratoire Microsonde de l\u2019IGC-US P<\/span>Images obtenues par\u00a0la microsonde \u00e0 technique\u00a0de dispersion de la longueur\u00a0d\u2019onde et de rayons X,\u00a0en haut, la pr\u00e9sence\u00a0d\u2019aluminium dans un\u00a0\u00e9chantillon de min\u00e9ral\u00a0silicat\u00e9, en bleu; en dessous\u00a0pr\u00e9sence de calcium, en vertdu Laboratoire Microsonde de l\u2019IGC-US P<\/span><\/p><\/div>\n

La nouvelle version d\u2019un appareil rendu c\u00e9l\u00e8bre par les astronautes d\u2019Apollo qui ont ramen\u00e9 des roches de la Lune entre 1969 et 1972, fonctionne dans un b\u00e2timent sp\u00e9cialement construit \u00e0 cet effet \u00e0 l\u2019Institut de G\u00e9osciences de l\u2019Universit\u00e9 de S\u00e3o Paulo (USP). La microsonde \u00e9lectronique est un outil de recherche capable d\u2019identifier et de quantifier rapidement les \u00e9l\u00e9ments chimiques pr\u00e9sents dans un min\u00e9ral. La microsonde a pris de l\u00b4importance \u00e0 la suite des missions lunaires, quand l\u2019agence spatiale am\u00e9ricaine (Nasa) a distribu\u00e9 des \u00e9chantillons aux institutions de diff\u00e9rents pays. Le fait de savoir qu\u2019un min\u00e9ral de roche contient du calcium, du fer ou une terre rare est important pour mieux comprendre la nature g\u00e9ologique d\u2019un milieu particulier mais, \u00e9galement, pour d\u00e9celer l\u00b4existence de mat\u00e9riaux pr\u00e9sentant un int\u00e9r\u00eat pour l\u2019exploitation mini\u00e8re ou industrielle. Cet appareil peut \u00e9galement servir en m\u00e9tallurgie pour analyser les composants d\u00b4un alliage m\u00e9tallique ou encore permettre de d\u00e9couvrir les subtilit\u00e9s chimiques de la formation des dents.<\/p>\n

Ce mat\u00e9riel, acquis aupr\u00e8s de l\u2019un des deux uniques fabricants au monde, l\u2019entreprise japonaise Jeol – l\u2019autre \u00e9tant la soci\u00e9t\u00e9 fran\u00e7aise Cameca – co\u00fbte 1,6 millions de dollars am\u00e9ricains et est enti\u00e8rement financ\u00e9 par la FAPESP. Il remplace, tout en proposant davantage de fonctions, une microsonde achet\u00e9e en 1992 dans le cadre d\u2019un programme de financement de l\u2019USP et de la Banque Interam\u00e9ricaine de D\u00e9veloppement (BID) compl\u00e9t\u00e9 par la FAPESP. Cette ancienne microsonde avait, \u00e0 son tour, remplac\u00e9 un mod\u00e8le am\u00e9ricain datant de 1971, le tout premier install\u00e9 dans le pays, achet\u00e9 enti\u00e8rement avec des fonds de la BID. Ce premier mod\u00e8le, muni d\u2019un syst\u00e8me de capture de donn\u00e9es compliqu\u00e9 et manuel, enregistrait les informations sur les cartes perfor\u00e9es d\u2019un ordinateur connect\u00e9 \u00e0 la machine qui se trouve encore \u00e0 l\u2019Institut de G\u00e9oscience. Le plus ancien appareil avait trois spectrom\u00e8tres \u00e0 rayons X, tandis que le plus r\u00e9cent a cinq de ces dispositifs coupl\u00e9s \u00e0 la microsonde. Ce genre de spectrom\u00e8tre fait l\u2019analyse des \u00e9l\u00e9ments chimiques pr\u00e9sents dans le min\u00e9ral au moyen de la lecture de la longueur d\u2019onde g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par le canon \u00e0 faisceau d\u2019\u00e9lectrons, au moment o\u00f9 il touche l\u2019\u00e9chantillon. Le r\u00e9sultat est une radiation de rayons X, dont la longueur d\u00b4onde est sp\u00e9cifique \u00e0 la mati\u00e8re irradi\u00e9e capt\u00e9e par un cristal \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la microsonde. Il se charge de reconna\u00eetre la longueur d\u2019onde de l\u2019\u00e9l\u00e9ment chimique et son intensit\u00e9 \u00e0 un point sp\u00e9cifique du mat\u00e9riau.<\/p>\n

\u00abAu tout d\u00e9but, l\u2019exploitation du premier appareil a \u00e9t\u00e9 tr\u00e8s difficile et a exig\u00e9 une pr\u00e9paration et une analyse plus compliqu\u00e9e et d\u00e9taill\u00e9e de l\u2019\u00e9chantillon. D\u00e9j\u00e0, la seconde g\u00e9n\u00e9ration de l\u2019appareil avait cinq spectrom\u00e8tres et la derni\u00e8re montre finalement une plus grande automatisation du processus d\u2019analyse, une meilleure r\u00e9solution de l\u2019interface graphique et une luminosit\u00e9 accrue des images. Il sera possible d\u2019obtenir des images de meilleure qualit\u00e9, \u00e0 l\u00b4exemple des min\u00e9raux contenant du mangan\u00e8se et du cadmium qui ont la propri\u00e9t\u00e9 d\u2019\u00e9mettre de la lumi\u00e8re \u00e0 l\u2019impact des \u00e9lectrons. Une autre chose d\u2019importance r\u00e9side dans la plus grande sophistication des conditions de vide que parcourt le faisceau d\u2019\u00e9lectrons sans \u00eatre absorb\u00e9 par les mol\u00e9cules d\u2019air avant d\u2019atteindre l\u2019\u00e9chantillon\u00bb, dit Celso de Barros Gomes, professeur \u00e9m\u00e9rite de l\u2019Institut de G\u00e9osciences, qui a mont\u00e9 et qui dirige le Laboratoire de Microsonde \u00c9lectronique de l\u2019Institut, \u00e9galement responsable de l\u2019achat de trois machines en 1971, 1992 et 2012. \u00abIl s\u2019agit d\u2019un cycle historique\u00bb, dit-il.<\/p>\n

\"\"de Jean Wolff \/ Universit\u00e9 de l\u2019\u00c9tat de Washington<\/span><\/a>Sur un matelas de sable<\/strong>
\nPour recevoir la nouvelle microsonde, il a fallu construire un nouveau laboratoire de 90 m\u00b2 au rez-de-chauss\u00e9e de l\u2019Institut de G\u00e9osciences. La grande sensibilit\u00e9 du nouvel \u00e9quipement a demand\u00e9 un lieu \u00e0 l\u00b4abri de l\u2019interf\u00e9rence des champs magn\u00e9tiques des autres appareils de l\u2019institut. La microsonde a 1,80 m\u00e8tre de haut et est int\u00e9gr\u00e9e \u00e0 une table \u00e9quip\u00e9e de divers \u00e9quipements et de trois \u00e9crans destin\u00e9s \u00e0 la v\u00e9rification des r\u00e9sultats. L\u2019\u00e9quipement est pos\u00e9 sur une sorte de matelas isolant constitu\u00e9 d\u2019un trou d\u2019un m\u00e8tre de profondeur rempli de sable dont la fonction est d\u2019absorber les vibrations dues \u00e0 la circulation automobile autour de l\u00b4immeuble. La microsonde est \u00e9galement envelopp\u00e9e par une cage de Faraday qui n\u00b4est autre qu\u2019un cadre m\u00e9tallique assurant le blindage \u00e9lectrostatique de l\u00b4\u00e9quipement.<\/p>\n

Inaugur\u00e9 le 14 d\u00e9cembre, le nouveau laboratoire est pr\u00eat \u00e0 recevoir, avec davantage d\u00b4efficacit\u00e9, les partenaires et les consultations que les anciennes microsondes avaient l\u2019habitude de traiter. \u00abNous fournissons des services aux soci\u00e9t\u00e9s mini\u00e8res, telles que CPRM et Vale plus particuli\u00e8rement, qui travaillent avec une grande diversit\u00e9 de produits miniers\u00bb, dit Gomes. \u00abNous faisons aussi des \u00e9tudes pour Petrobras\u00bb. Le produit de ces services sert \u00e0 l\u00b4entretien du laboratoire. Mais, la principale demande en microsonde, ces derni\u00e8res ann\u00e9es et selon le professeur Celso Gomes, vient principalement des \u00e9tudiants de ma\u00eetrise et des doctorants de l\u00b4Universit\u00e9 de S\u00e3o Paulo (USP), de l\u2019Universidade Estadual Paulista (UNESP), de l\u2019Universit\u00e9 d\u2019\u00c9tat de Campinas (UNICAMP), de l\u00b4Universit\u00e9 F\u00e9d\u00e9rale du Paran\u00e1 (UFPR), de Pernambouc (UFPE) et de Bahia (UFBA) qui r\u00e9servent tour \u00e0 tour l\u00b4utilisation de l\u2019\u00e9quipement. \u00abNous avons \u00e9galement re\u00e7u des chercheurs de divers pays d\u2019Am\u00e9rique latine et d\u2019Afrique, notamment du Mozambique et d\u2019Angola,\u00bb, dit Gomes. \u00abGr\u00e2ce \u00e0 ce nouvel appareil, nous souhaiterions r\u00e9aliser des \u00e9tudes de pointe et nous rapprocher du domaine de l\u2019odontologie afin d\u2019analyser la distribution des \u00e9l\u00e9ments chimiques dans les dents et d\u2019\u00e9tudier la nature et le comportement de la dentition \u00bb, dit-il.<\/p>\n

\u00abCette nouvelle microsonde est extr\u00eamement riche en possibilit\u00e9s\u00bb, dit le professeur Marcos Aur\u00e9lio de Oliveira Farias, de l\u2019Institut de G\u00e9oscience et des Sciences Exactes de l\u2019Universidade Estadual Paulista (UNESP) de la ville de Rio Claro. \u00abElle offre beaucoup plus de possibilit\u00e9s et permet de r\u00e9aliser plus d\u2019exp\u00e9riences en moins de temps. La sonde pr\u00e9c\u00e9dente \u00e9tait d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s performante, mais il \u00e9tait n\u00e9cessaire de pr\u00e9voir des arr\u00eats fr\u00e9quents pour assurer sa maintenance, ce qui avait fini par former une file d\u00b4attente de six mois environ\u00bb, dit Oliveira. \u00abPendant environ trois ans, elle a \u00e9t\u00e9 la seule sonde \u00e0 desservir la communaut\u00e9 universitaire du pays, les autres \u00e9tant en panne, comme c\u00b4est le cas \u00e0 l\u00b4Universit\u00e9 de Brasilia (UnB)\u00bb, explique t-il. Il rappelle que r\u00e9cemment l\u2019Universit\u00e9 F\u00e9d\u00e9rale de Rio de Janeiro (UFRJ) et l\u2019UnB ont achet\u00e9 une microsonde; outre l\u2019autorisation d\u2019acheter un de ces appareils accord\u00e9e \u00e0 l\u2019UNESP par l\u2019organisme de Financement des \u00c9tudes et des Projets (FINEP) par et le Minist\u00e8re de la Science et de la Technologie.<\/p>\n

Informations g\u00e9n\u00e9tiques<\/strong>
\nBien que les industries m\u00e9tallurgiques poss\u00e8dent d\u00e9j\u00e0 ce type d\u2019instrument, la formation de nouveaux g\u00e9ologues requiert des microsondes en milieu universitaire et, plus particuli\u00e8rement, en cette p\u00e9riode d\u2019expansion rapide des grandes entreprises du secteur, telles Petrobras et Vale. \u00abQuantifier les \u00e9l\u00e9ments est la raison d\u00b4\u00eatre de la G\u00e9ologie. En effet, cette quantification permet de d\u00e9terminer les conditions de pression et de temp\u00e9rature \u00e0 laquelle ces min\u00e9raux se sont form\u00e9s \u00e0 des kilom\u00e8tres de profondeur. Ils fournissent en quelque sorte une information g\u00e9n\u00e9tique sur la composition chimique du mat\u00e9riau analys\u00e9 \u00bb, explique Gomes. Ces informations et les diverses autres informations obtenues de la microsonde sont particuli\u00e8rement importantes dans le cas des minerais car elles favorisent une meilleure compr\u00e9hension du potentiel d\u2019une mine et influencent son am\u00e9nagement en fournissant des indications sur l\u2019infrastructure n\u00e9cessaire \u00e0 son exploitation.<\/p>\n

Pour commencer l\u2019analyse des \u00e9chantillons de roches pr\u00e9lev\u00e9s sur le terrain, les chercheurs qui souhaitent utiliser la microsonde pr\u00e9parent le mat\u00e9riau \u2013 c\u00b4est le cas de l\u2019USP qui met un technicien \u00e0 disposition \u2013 et l\u2019affinent au micron pr\u00e8s (1 microm\u00e8tre est \u00e9gal \u00e0 1 millim\u00e8tre divis\u00e9 par mille). Cette fine couche de roche est fix\u00e9e avec une colle transparente \u00e0 la lame de verre qui sera ins\u00e9r\u00e9e dans la microsonde. \u00c0 ce niveau, la couche est \u00e9minc\u00e9e au point de s\u00b4incorporer presque au verre. L\u2019\u00e9chantillon a \u00e9t\u00e9 auparavant examin\u00e9 au microscope optique pour conna\u00eetre son \u00e9paisseur qui doit varier entre 30 et 40 microns. L\u2019\u00e9chantillon est plac\u00e9 ensuite dans un m\u00e9taliseur pour recevoir une couche de carbone qui le rendra conducteur.<\/p>\n

\u00abQuand il nous arrive d\u2019avoir affaire \u00e0 un \u00e9chantillon inconnu dont nous ignorons tout des min\u00e9raux qui le composent, nous utilisons la technique de la dispersion d\u2019\u00e9nergie (WDS, son acronyme anglais) qui permet de faire un balayage de tous les \u00e9l\u00e9ments chimiques du tableau p\u00e9riodique des \u00e9l\u00e9ments et qui indique, par exemple, si ce mat\u00e9riau est un feldspath ou un tout autre min\u00e9ral\u00bb, explique le professeur Celso Gomes. Il est possible d\u2019identifier le min\u00e9ral par sa composition chimique. Pour quantifier les \u00e9l\u00e9ments pr\u00e9sents ou d\u00e9terminer le pourcentage de silicium, fer, aluminium ou magn\u00e9sium, par exemple, pr\u00e9sents dans chaque min\u00e9ral de roche, les g\u00e9ologues utilisent une microsonde \u00e0 technique de dispersion de longueur d\u2019onde (WDS, son acronyme anglais) qui, outre la finalit\u00e9 premi\u00e8re, peut indiquer, par exemple, les conditions de formation du mat\u00e9riau.<\/p>\n

\u00abActuellement, ces techniques sont bien connues et largement r\u00e9pandues mais, dans le pass\u00e9, au tout d\u00e9but de l\u2019arriv\u00e9e des microsondes sur le march\u00e9, entre les ann\u00e9es 1960 et 1970, il a \u00e9t\u00e9 difficile de convaincre la communaut\u00e9 universitaire de son importance. La diffusion de cette technique s\u2019est faite par les donn\u00e9es pr\u00e9sent\u00e9es lors de congr\u00e8s, de conf\u00e9rences, de cours, de stages et gr\u00e2ce \u00e0 la publication d\u2019articles scientifiques\u00bb, dit Gomes. \u00abNous avons commenc\u00e9 il y a 40 ans \u00e0 mettre en place un processus de persuasion et, aujourd\u2019hui, la microsonde fait partie de la culture scientifique de la G\u00e9ologie du Br\u00e9sil\u00bb, dit-il.<\/p>\n

Projet<\/strong>
\nEMU: Acquisition d\u2019une nouvelle microsonde \u00e9lectronique pour l\u2019Institut de G\u00e9oscience de l\u2019USP. N\u00ba 2009\/53835-7; Modalit\u00e9<\/strong> Programme. Equipements multi-usagers; Coordinateur<\/strong> Celso de Barros Gomes – USP; Investissement<\/strong> 473 729,58 reais et 1 662 330,00 dollars US (FAPESP).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"L\u2019essence \u2028des pierres","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1191],"tags":[],"coauthors":[97],"class_list":["post-127753","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-politique-st"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/127753","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=127753"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/127753\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=127753"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=127753"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=127753"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=127753"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}