Sondes ioniques LG-SIMS-Nancy

!!! Nouveau site de la plateforme LG-SIMS-Nancy en cours de construction !!!
The new website of the LG-SIMS-Nancy facility is under construction. Please contact the lab managers if you need any information.

Responsable scientifique

Laurette Piani
laurette.piani@univ-lorraine.fr

Responsable technique

Johan Villeneuve
johan.villeneuve@univ-lorraine.fr

Personnel d'appui à la recherche

Chercheurs associés

La plateforme LG-SIMS-Nancy est spécialisée dans l’analyse isotopique et élémentaire in situ par microsonde ionique (ou SIMS pour Secondary Ions Mass Spectrometry) à haute résolution spatiale de la centaine de nanomètres à la dizaine de micromètres, à grande sensibilité et grande précision.

Les microsondes ioniques permettent de mesurer des concentrations élémentaires et des compositions isotopiques depuis la masse de l’hydrogène jusqu’à celle de l’uranium dans les solides : verres, minéraux, alliages, métaux, etc.

Les analyses les plus courantes sur nos instruments sont les analyses isotopiques des éléments stables traditionnels (H, C, N, O et S), non-traditionnels (Li, Be, B, Mg, Si, Cl, Ca, Fe, Cu, Pb), les datations U-Pb, Al-Mg, Mn-Cr, Rb-Sr et K-Ca, les teneurs en éléments traces (terres rares, halogènes) et en volatils (CO₂, H₂O).

La plateforme « LG-SIMS Nancy » du CRPG, labélisée Instrument National de l’INSU et intégrée au réseau SIMS de l’IR RéGEF, est le seul laboratoire français à posséder ce type d’instrument et accueille à ce titre depuis 1998 l’ensemble des chercheurs de France qui en font la demande. Elle fait également partie de l’IR européenne Europlanet, et accueille à ce titre des chercheurs des laboratoires européens.

équipements

IMS 1270-E7 (LG-SIMS)

Historique:
Installé en 1996 au CRPG, son électronique et son système de vide ont été totalement remis à niveau en 2014. Un nouveau système cryogénique (piège froid pour l’amélioration du vide) et SAS échantillons 6 places ont été ajouté en 2021. Depuis 2018, l’IMS 1270-E7 est équipée d’une source à oxygène de type Radio-féquence (RF) Hypérion. Ses performances sont à présent équivalentes à celles des sondes ioniques IMS 1280.

Particularité:
L’IMS 1270-E7 est équipée d’un système d’imagerie optique dernière génération (en cours de test – collaboration CAMECA) permettant de faciliter le repérage de phases/minéraux micrométriques.

La cage de Faraday de la monocollection est équipée d’une carte de pré-amplification avec résistances 10¹² ohm. Ces nouvelles cartes réduisent significativement le rapport signal sur bruit électronique lors des mesures, améliorant ainsi la précision analytique lorsque les taux de comptage sont bas (par exemple, ± 0.2‰ contre ± 0.6‰ avec une carte équipée d’une résistance 10¹¹ Ω, pour un taux de comptage de 6×10⁵ cps; Bouden et al., 2021).

IMS 1280-HR2 (LG-SIMS)

Historique:
Installé en 2009 au CRPG. Depuis 2017, l’IMS 1280-HR2 est équipée d’une source à oxygène de type Radio-féquence (RF) Hypérion.

Particularité:
Le secteur magnétique du spectromètre de masse de l’IMS 1280-HR2 possède une forme optimisée permettant d’atteindre de très hautes résolutions en masse (MRP jusqu’à 45 000).

Les cages de Faraday de la monocollection et de la multicollection sont équipées de carte de pré-amplification avec résistances 10¹² ohm. Ces nouvelles cartes réduisent significativement le rapport signal sur bruit électronique lors des mesures, améliorant ainsi la précision analytique lorsque les taux de comptage sont bas (par exemple, ± 0.2‰ contre ± 0.6‰ avec une carte équipée d’une résistance 10¹¹ Ω, pour un taux de comptage de 6×10⁵ cps; Bouden et al., 2021).

Conditions d’accès / Tarifs

La plateforme LG-SIMS-Nancy est un service national de l’INSU (SN-INSU/CNRS) qui accueille, en plus des projets des utilisateurs “internes” (chercheurs du CPRG et collaborateurs directs), les projets déposés par la communauté scientifique française dans le cadre des Instruments Nationaux de l’INSU et des projets “externes” (réseau Europlanet, universitaires étrangers, industriels, privés).

Pour les chercheurs et étudiants dont le laboratoire de rattachement est une unité mixte du CNRS les demandes d’accès à la plateforme sont à effectuer via le programme Instruments Nationaux-INSU : formulaire à télécharger, remplir et envoyer à l’adresse générique crpg-lgsims@univ-lorraine.fr. Les membres de la plateforme pourront vous aiguiller sur la faisabilité des mesures, la disponibilité des matériaux de référence et la durée des mesures à prévoir.

Pour les chercheurs et étudiants éligibles à l’AO Europlanet les conditions de candidatures sont détaillées à l’adresse suivante : https://www.europlanet-society.org/europlanet-2024-ri/.

Les autres demandes (universitaires hors CNRS, privés et industriels) d’accès aux instruments sont à adresser par e-mail aux membres permanents de la plateforme (crpg-lgsims@univ-lorraine.fr).

Tous les utilisateurs devront accepter les conditions d’accès et de travail sur la plateforme et signer la charte d’utilisation de la plateforme (en version française ou version anglaise).

Tarifs : contacter les responsables de la plateforme.

membres

Publications récentes de la plateforme

2021

Abidi R., Marignac C., Deloule E., Hibsch C., Gasquet D., Renac C., Somarin A. K., Hatira N., Slim-Shimi N. (2021). Interplay of magmatic and diapiric environments in the Djebel El Hamra Pb-Zn- Hg ore district, northern Tunisia. Miner. Depos., https://doi-org.insu.bib.cnrs.fr/10.1007/s00126-021-01048-1

Barrat J.-A., Chaussidon M., Yamaguchi A., Beck P., Villeneuve J., Byrne D. J., Broadley M. W., Marty B. (2021). A 4565 Myr old andesite from an extinct chondritic protoplanet. PNAS. 118(11) e2026129118. https://doi.org/10.1073/pnas.202612911

Bernadou F., Gaillard F., Füri E., Marrocchi Y., Slodcyk A. (2021). Nitrogen solubility in basaltic silicate melt – Implications for degassing processes. Chem. Geol., 573, 120192. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120192

Bossenec C., Géraud Y., Böcker J., Klug B., Mattioni L., Bertrand L., Moretti I. (2021). Characterisation of fluid flow conditions and paths in the Buntsandstein Gp. sandstones reservoirs, Upper Rhine Graben. BSGF Earth Sci. Bull., 192, #35. https://doi.org/10.1051/bsgf/2021027

Bossenec C., Géraud Y., Böcker J., Klug B., Mattioni L., Sizun J.-P., Sudo M., Moretti I. (2021). Evolution of diagenetic conditions and burial history in Buntsandstein Gp. fractured sandstones (Upper Rhine Graben) from in-situ δ18O of quartz and 40Ar/39Ar geochronology of K-feldspar overgrowths. Intern. J. Earth Sci., 110, 2779-2802. https://doi.org.insu.bib.cnrs.fr/10.1007/s00531-021-02080-2

Bouden N., Villeneuve J., Marrocchi Y., Deloule E., Füri E., Gurenko A., Piani L., Thomassot E., Peres P., Fernandes F. (2021). Triple oxygen isotope measurements by multi-collector secondary ion mass spectrometry. Front. Earth Sci., 8:601169. https://doi.org/10.3389/feart.2020.601169

Boulliung J., Dalou C., Tissandier L., Füri E., Marrocchi Y. (2021). Nitrogen diffusion in silicate melts under reducing conditions. Am. Mineral., 106, 662-666. https://doi.org/10.2138/am-2021-7799CCBYNCND

Burness S., Thomassot E., Smart K. A., Tappe S. (2021). Sulphur isotopes (δ34S and Δ33S) in sulphides from cratonic mantle eclogites: A glimpse of volatile cycling in ancient subduction zones. Earth. Planet. Sci. Lett., 572, 117118. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117118

Cavalazzi B., Lemelle L., Simionovici A., Cady S. L., Russell M. J., Ballo E., Canteri R., Enrico E., Manceau A., Maris A., Salomé M., Thomassot E., Bouden N., Tucoulou R., Hofmann A. E. (2021). Cellular remains in a ~3.42-billion-year-old subseafloor hydrothermal environment. Sci. Adv. , 7, eabf3963

https://doi.org/10.1126/ sciadv.abf3963

Chen C.-H., Mentink-Vigier F., Trebosc J., Goldberga I., Gaveau P., Thomassot E., Iuga D., Smith M. E., Chen K., Gan Z., Fabregue N., Metro T.-X., Alonso B., Laurencin D. (2021). Labeling and Probing the Silica Surface Using Mechanochemistry and 17O NMR Spectroscopy. Chem. Europ. J. https://doi.org/10.1002/chem.202101421

Decreane M. – N., Marin-Carbonne J., Thomazo C., Olivier N., Philippot P., Strauss H., Deloule E. (2021). Intense biogeochemical iron cycling revealed in Neoarchean micropyrites from stromatolites. Geochim. Cosmochim. Acta, 312, 299- 320. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.07.020

Deligny C., Füri E., Deloule E. (2021). Origin and timing of volatile delivery (N, H) to the angrite parent body: Constraints from in situ analyses of melt inclusions. Geochim. Cosmochim. Acta, 313, 243-256. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.07.038

Deng Z., Chaussidon M., Ebel D. S., Villeneuve J., Moureau J., Moynier F. (2021). Simultaneous determination of mass-dependent Mg isotopic variations and radiogenic 26Mg by laser ablation-MC-ICP-MS and implications for the formation of chondrules. Geochim. Cosmochim. Acta, https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.01.015

Füri E., Portnyagin M., Mironov N., Deligny C., Gurenko A., Botcharnikov R., Holtz F. (2021). In situ quantification of the nitrogen content of olivine-hosted melt inclusions from Klyuchevskoy volcano (Kamchatka): Implications for nitrogen recycling at subduction zones. Chem. Geol., 582, 120456. https://doi.org/10.1016/j. chemgeo.2021.120456

Gigon J., Mercadier J., Annesley I. R., Richard
A., Wygralak A. S., Skirrow R. G., Mernagh T. P., Ion Probe Team Nancy. (2021). Uranium mobility and deposition over 1.3 Ga in the Westmoreland area ‘McArthur Basin, Australia). Min. Depos., https://doi.org/10.1007/s00126-020-01031-2

Gress M. U., Pearson D. G., Chinn I. L., Thomassot E., Davies G. R. (2021). Mesozoic to Paleoproterozoic diamond growth beneath Botswana recorded by Re-Os ages from individual eclogitic and websteritic inclusions. Lithos. https://doi. org/10.1016/j.lithos.2021.106058

Gress M. U., Timmerman S., Chinn I. L., Koornneef J. M., Thomassot E., van der Valk E. A. S., van Zuilen K., Bouden N., Davies G. R. (2021). Two billion years of episodic and simultaneous websteritic and eclogitic diamond formation beneath the Orapa kimberlite cluster, Botswana. Contrib. Mineral. Petrol. 176:54. https://doi. org/10.1007/s00410-021-01802-8

Gurenko A. A. (2021). Origin of sulphur in relation to silicate-sulphide immiscibility in Tolbachik primitive arc magma (Kamchatka, Russia): Insights from sulphur and boron isotopes. Chem. Geol., 576, 120244. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120244

Jacquet E., Piralla M., Kersaho P., Marrocchi Y. (2021). Origin of isolated olivine grains in carbonaceous chondrites. Meteor. Planet. Sci., 56, 13-33. https://doi.org/10.1111/map.s13583

Lenoir L., Blaise T., Somogyi A., Brigaud B., Barbarand J., Boukari C., Nouet J., Brézard-Oudot A., Pagel M. (2021). Uranium incorporation in fluorite and exploration of U-Pb dating. Geochronology, 3, 199-227. https://doi.org/10.5194/gchron-3-199-2021

Marrocchi Y., Avice G., Barrat J.-A. (2021). The Tarda meteorite: A window into the formation of D-type asteroids. The Astrophys. J. Lett., 913:L9. https://doi.org/10.3847/2041-8213/abfaa3

Motte G., Hoareau G., Callot J.- P., Revillon S., Piccoli F., Calassou S., Gaucher E. C. (2021). Rift and salt-related multi-phase dolomitization: example from the northwestern Pyrenees. Marine Petrol. Geol., 126, #104932. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2021.104932

Piani L., Marrocchi Y., Vacher L. G., Yurimoto H., Bizzarro M. (2021). Origin of hydrogen isotopic variations in chondritic water and organics. Earth. Planet. Sci. Lett., 567, 117008. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117008

Piralla M., Villeneuve J., Batanova V., Jacquet E., Marrocchi Y. (2021). Conditions of chondrule formation in ordinary chondrites. Geochim. Cosmochim. Acta, 313, 295-312. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.08.007

Richter F., Saper L. M., Villeneuve J., Chaussidon M., Watson E. B., Davis A. M., Mendybaev R. A., Simon S. B. (2021). Reassessing the thermal history of martian meteorite Shergotty and Apollo mare basalt 15555 using kinetic isotope fractionation of zoned minerals. Geochim. Cosmochim. Acta, 295, 265-285. https:// doi.org/10.1016/j.gca.2020.11.002

Rutman P., Hoareau G., Kluska J.- M., Lejay A., Fialips C., Gelin F., Aubourg C., Hernandez-Bilbao E. (2021). Diagenesis and alteration of subsurface volcanic ash beds of the Vaca Muerta Formation, Argentina. Marine Petrol. Geol., 132. #105220.

Van Ginneken M., Goderis S., Artemieva N., Debaille V., Decrée S., Harvey P., Huwig K. A., Hecht L., Yang S., Kaufmann F. E. D., Soens B., Humayun M., Van Maldeghem F., Genge M. J., Claeys P. (2021). A large meteoritic event over Antarctica ca. 430 ka ago inferred from chondritic spherules from the Sør Rondane Mountains. Science Adv., 7/14. https://doi.org/10.1126/sciadv.abc1008